Pertanyaan mengenai berapa derajat sekarang adalah salah satu pertanyaan yang paling fundamental dan sering diajukan dalam kehidupan sehari-hari. Jawabannya tidak hanya menentukan pakaian apa yang akan kita kenakan, tetapi juga mempengaruhi perencanaan pertanian, efisiensi energi, hingga keselamatan penerbangan. Suhu, sebagai ukuran kuantitatif dari panas atau dingin, merefleksikan energi kinetik molekuler suatu zat. Di atmosfer bumi, pengukuran suhu menjadi inti dari ilmu meteorologi dan klimatologi.
Alat ukur fundamental dalam menjawab pertanyaan berapa derajat sekarang.
Sebelum kita dapat menjawab secara spesifik mengenai berapa derajat sekarang di lokasi manapun, penting untuk memahami apa yang sebenarnya diukur dan satuan apa yang digunakan untuk mengartikulasikannya. Suhu didefinisikan secara termodinamika sebagai sifat fisik yang menunjukkan arah aliran energi panas. Panas berpindah dari benda bersuhu lebih tinggi ke benda bersuhu lebih rendah.
Skala Celsius, yang diambil dari nama astronom Swedia Anders Celsius, adalah satuan standar yang paling sering digunakan di seluruh dunia, termasuk Indonesia, untuk keperluan meteorologi, medis, dan sehari-hari. Skala ini ditetapkan berdasarkan dua titik acuan utama pada tekanan atmosfer standar:
Interval antara kedua titik ini dibagi menjadi 100 bagian yang sama. Keunggulan Celsius terletak pada kemudahannya untuk diinterpretasikan dalam konteks fenomena alam sehari-hari. Ketika kita mencari tahu berapa derajat sekarang, hampir selalu hasil yang kita dapatkan disajikan dalam Celsius.
Penentuan 0°C dan 100°C bergantung pada kondisi tekanan spesifik, yaitu tekanan atmosfer standar (1 atm atau 101.325 Pascal). Variasi tekanan, seperti yang terjadi di dataran tinggi, akan memengaruhi titik didih. Di puncak gunung yang tinggi, di mana tekanan udara jauh lebih rendah, air dapat mendidih pada suhu 90°C atau bahkan kurang. Pemahaman ini krusial karena pengukuran suhu permukaan yang dilakukan oleh stasiun cuaca harus selalu dikoreksi terhadap tekanan atmosfer di lokasi tersebut untuk memastikan data yang konsisten dan akurat.
Skala Fahrenheit, yang dinamai berdasarkan fisikawan Jerman Daniel Gabriel Fahrenheit, umum digunakan di Amerika Serikat dan beberapa negara Karibia. Meskipun tidak digunakan di Indonesia untuk menjawab berapa derajat sekarang, pemahaman konversinya sangat penting saat merujuk pada data internasional.
Titik acuan Fahrenheit secara historis lebih kompleks, namun pada dasarnya:
Interval antara titik beku dan didih adalah 180 derajat. Rumus konversi dari Celsius ke Fahrenheit adalah: $\text{F} = (\text{C} \times \frac{9}{5}) + 32$. Sebaliknya, $\text{C} = (\text{F} - 32) \times \frac{5}{9}$. Pemahaman konversi ini membantu kita membandingkan data suhu global secara efektif, terutama saat memantau kondisi cuaca ekstrem yang dilaporkan di berbagai belahan dunia.
Kelvin adalah satuan dasar suhu dalam Sistem Satuan Internasional (SI). Tidak seperti Celsius dan Fahrenheit, Kelvin tidak menggunakan simbol derajat (°). Kelvin adalah skala termodinamika absolut yang menetapkan nol mutlak (titik di mana semua gerakan termal partikel berhenti) sebagai 0 K. Nol mutlak setara dengan -273.15°C.
Skala Kelvin digunakan secara eksklusif dalam ilmu pengetahuan dan teknik. Walaupun kita tidak menggunakan Kelvin untuk mengetahui berapa derajat sekarang untuk keperluan sehari-hari, skala ini fundamental dalam memahami fisika atmosfer dan materi. Sebagai contoh, suhu di lapisan atas atmosfer, termosfer, dapat mencapai Kelvin yang sangat tinggi, meskipun kerapatan molekulnya sangat rendah.
Korelasi Skala:
Untuk menjawab pertanyaan berapa derajat sekarang dengan akurasi ilmiah, diperlukan instrumen yang terstandarisasi dan lokasi pengukuran yang representatif. Pengukuran suhu atmosfer diukur oleh badan meteorologi nasional (seperti BMKG di Indonesia) melalui jaringan stasiun cuaca.
Berbagai jenis termometer digunakan, masing-masing memiliki keunggulan dan batasan:
Ini adalah termometer klasik, biasanya menggunakan merkuri atau alkohol. Termometer ini bekerja berdasarkan prinsip ekspansi termal: ketika suhu naik, cairan dalam tabung kapiler akan memuai dan naik. Dalam stasiun cuaca, termometer ini diletakkan di dalam Sangkar Stevenson, kotak berlouver putih yang dirancang untuk melindungi instrumen dari radiasi matahari langsung sambil memungkinkan aliran udara bebas. Termometer ini masih digunakan sebagai instrumen acuan standar.
Termometer bimetal menggunakan dua strip logam berbeda yang direkatkan. Karena koefisien ekspansi termal keduanya berbeda, perubahan suhu menyebabkan strip melengkung. Mekanisme ini sering digunakan pada termograf, alat yang mencatat suhu secara terus-menerus pada kertas bergulir, memberikan data historis tentang berapa derajat sekarang selama periode tertentu.
Saat ini, sebagian besar pengukuran suhu otomatis (AWS - Automatic Weather Station) menggunakan sensor elektronik seperti termistor (resistansi berubah drastis dengan suhu) atau Resistance Temperature Detectors (RTD) yang berbasis platinum. Keunggulan sensor ini adalah respons yang cepat, kemampuan integrasi dengan sistem data digital, dan akurasi yang tinggi. Data dari AWS inilah yang biasanya kita akses melalui aplikasi cuaca modern.
Untuk memastikan bahwa data suhu yang dilaporkan (jawaban atas berapa derajat sekarang) benar-benar mewakili suhu udara dan bukan suhu benda yang terpapar matahari, pengukuran harus dilakukan sesuai standar Organisasi Meteorologi Dunia (WMO). Standar utama meliputi:
Kepatuhan terhadap standar ini sangat penting. Sebuah termometer yang diletakkan langsung di bawah sinar matahari di atas aspal bisa menunjukkan suhu 10-20°C lebih tinggi daripada suhu udara yang sebenarnya. Oleh karena itu, data yang dikeluarkan oleh badan resmi adalah yang paling terpercaya untuk mengetahui berapa derajat sekarang.
Suhu udara di permukaan bumi sangat dinamis dan dipengaruhi oleh serangkaian faktor meteorologi dan geografis yang saling berinteraksi. Ketika kita mengamati perubahan suhu dari jam ke jam atau dari satu lokasi ke lokasi lain, kita sedang menyaksikan hasil kompleks dari faktor-faktor berikut:
Matahari adalah sumber utama energi panas bumi. Intensitas radiasi matahari yang mencapai permukaan (insolation) adalah penentu utama suhu. Faktor-faktor yang mengatur insolation meliputi:
Garis lintang adalah prediktor suhu yang paling signifikan. Secara umum, suhu menurun seiring dengan menjauhnya lokasi dari ekuator menuju kutub. Di ekuator, energi matahari terkonsentrasi karena sudut datang yang selalu tinggi, menghasilkan fluktuasi suhu harian yang kecil tetapi suhu rata-rata tahunan yang tinggi. Di lintang tinggi, energi tersebar pada area yang lebih luas, menyebabkan suhu rata-rata rendah dan variasi musiman yang ekstrem.
Udara menjadi lebih dingin seiring dengan peningkatan ketinggian di troposfer (lapisan atmosfer terendah). Rata-rata laju penurunan suhu ini dikenal sebagai Laju Kelapisan Lingkungan (Environmental Lapse Rate), yaitu sekitar 6.5°C per 1.000 meter kenaikan. Alasan utama fenomena ini adalah:
Ini menjelaskan mengapa, meskipun lokasi di dataran rendah mungkin melaporkan 30°C saat kita menanyakan berapa derajat sekarang, kota yang terletak di pegunungan pada lintang yang sama dapat mencatat 15°C.
Air memiliki kapasitas panas spesifik yang jauh lebih tinggi daripada tanah. Artinya, air membutuhkan lebih banyak energi untuk menaikkan suhunya, dan sebaliknya, ia membutuhkan waktu lebih lama untuk melepaskan energi tersebut.
Arus laut membawa energi panas melintasi bumi. Arus hangat, seperti Arus Teluk di Atlantik, dapat memanaskan wilayah pesisir yang jauh di utara, membuat Inggris dan Norwegia jauh lebih hangat daripada lokasi lain pada lintang yang sama. Arus dingin, sebaliknya, dapat mendinginkan daerah tropis pesisir dan sering dikaitkan dengan pembentukan gurun.
Angin berfungsi sebagai distributor suhu, membawa massa udara hangat (dari ekuator) atau massa udara dingin (dari kutub) ke suatu wilayah, secara langsung memengaruhi jawaban atas pertanyaan berapa derajat sekarang di suatu tempat dalam hitungan jam.
Seringkali, saat kita bertanya berapa derajat sekarang, suhu yang ditunjukkan termometer (suhu aktual) berbeda dengan apa yang kita rasakan (suhu efektif atau suhu yang dirasakan). Perbedaan ini disebabkan oleh interaksi suhu dengan kelembaban dan kecepatan angin.
Indeks panas menggabungkan suhu udara aktual dengan kelembaban relatif untuk menentukan seberapa panas yang dirasakan oleh tubuh manusia. Tubuh kita mendinginkan diri melalui penguapan keringat. Namun, ketika kelembaban tinggi, penguapan melambat karena udara sudah jenuh dengan uap air. Akibatnya, mekanisme pendinginan tubuh kurang efektif, dan kita merasa jauh lebih panas daripada suhu yang tercatat. Indeks panas sangat relevan di wilayah tropis yang lembab, di mana suhu 32°C dengan kelembaban tinggi dapat dirasakan seperti 40°C.
Di lingkungan yang dingin, kecepatan angin memiliki efek dramatis pada suhu yang dirasakan. Angin mempercepat laju hilangnya panas dari permukaan kulit yang terpapar dengan terus-menerus menghilangkan lapisan tipis udara hangat yang melindungi kulit kita. Faktor pendingin angin (wind chill) hanya berlaku pada suhu di bawah titik beku. Misalnya, suhu aktual -10°C dengan angin kencang dapat menghasilkan sensasi suhu yang dirasakan setara dengan -25°C. Fenomena ini sangat penting untuk mencegah risiko hipotermia dan radang dingin.
Kelembaban, yang merupakan konsentrasi uap air di udara, tidak hanya memengaruhi suhu yang dirasakan tetapi juga kapasitas udara untuk menyimpan panas. Udara lembab, secara termodinamika, memiliki kapasitas panas yang sedikit berbeda dari udara kering, yang memengaruhi bagaimana suhu atmosfer bervariasi secara vertikal dan horizontal. Pengukuran kelembaban dilakukan menggunakan higrometer.
Ketika kita menanyakan berapa derajat sekarang, kita biasanya merujuk pada suhu di troposfer terendah. Namun, suhu bervariasi secara dramatis di seluruh lapisan atmosfer Bumi. Atmosfer dibagi menjadi empat lapisan utama berdasarkan profil suhunya:
Ini adalah lapisan tempat kita hidup dan tempat sebagian besar fenomena cuaca terjadi. Suhu menurun seiring ketinggian (Lapse Rate positif) hingga mencapai tropopause. Suhu di puncak troposfer bisa mencapai -50°C hingga -60°C.
Di lapisan ini, suhu mulai meningkat seiring ketinggian. Peningkatan suhu terjadi karena ozon (O3) menyerap radiasi ultraviolet (UV) dari matahari. Puncak stratosfer (stratopause) memiliki suhu yang mendekati 0°C.
Suhu kembali menurun di mesosfer karena sedikitnya molekul ozon untuk menyerap UV. Mesosfer adalah lapisan terdingin di atmosfer Bumi, dengan suhu bisa turun hingga -90°C di mesopause. Jika ditanya berapa derajat sekarang di lapisan ini, jawabannya sangat dingin!
Lapisan ini mengalami peningkatan suhu yang drastis, mencapai ribuan derajat Celsius. Peningkatan ini disebabkan oleh penyerapan radiasi matahari berenergi tinggi oleh molekul oksigen dan nitrogen yang jarang. Meskipun suhu di sini tinggi (mengukur energi kinetik molekul), panas yang dirasakan (transfer energi) sangat rendah karena kepadatan udara yang ekstrem rendah. Astronot yang berada di termosfer tidak akan terbakar karena tidak ada cukup molekul untuk mentransfer panas.
Data suhu harian tidak hanya sekadar angka meteorologi; ia memiliki implikasi mendalam pada kesehatan manusia, energi, ekonomi, dan lingkungan.
Tubuh manusia adalah mesin yang sangat efisien dalam menjaga suhu internal sekitar 37°C. Ketika suhu lingkungan meningkat, tubuh mengaktifkan mekanisme pendinginan (berkeringat, vasodilatasi). Ketika suhu turun, tubuh merespons dengan menggigil dan vasokonstriksi untuk mempertahankan panas.
Kebutuhan untuk mengetahui berapa derajat sekarang adalah kebutuhan untuk melakukan penyesuaian termal yang tepat untuk mencegah penyakit.
Suhu eksternal secara langsung mendorong permintaan energi. Saat suhu sangat tinggi, permintaan listrik untuk pendingin udara melonjak. Sebaliknya, saat suhu sangat rendah, permintaan untuk pemanas meningkat. Para perencana energi menggunakan metrik seperti Degree Days (Heating Degree Days dan Cooling Degree Days) yang dihitung dari suhu rata-rata harian untuk memprediksi konsumsi energi dan mengelola jaringan listrik. Pemahaman yang akurat tentang berapa derajat sekarang dan perkiraan suhu masa depan adalah kunci stabilitas pasokan energi.
Suhu menentukan musim tanam, laju transpirasi tanaman, dan bahkan jenis tanaman yang dapat dibudidayakan. Variasi suhu yang tidak terduga, seperti embun beku terlambat atau gelombang panas awal, dapat menghancurkan panen. Di bidang ekologi, suhu adalah faktor utama yang mengontrol laju metabolisme organisme poikilotermik (berdarah dingin) dan menentukan batas geografis penyebaran spesies (bioma).
Saat kita bertanya berapa derajat sekarang, kita mungkin hanya fokus pada kondisi sesaat. Namun, data suhu yang dikumpulkan secara terus-menerus selama puluhan tahun membentuk catatan iklim global yang mengkhawatirkan.
Analisis data suhu permukaan bumi (daratan dan lautan) menunjukkan tren kenaikan yang tak terbantahkan. Peningkatan suhu rata-rata global ini adalah manifestasi utama dari perubahan iklim yang didorong oleh peningkatan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer.
Peningkatan suhu ini mempengaruhi setiap aspek meteorologi. Gelombang panas menjadi lebih sering dan intens. Zona iklim bergeser. Musim dingin menjadi lebih pendek di banyak wilayah. Perubahan ini secara signifikan memengaruhi rata-rata suhu yang kita harapkan saat menanyakan berapa derajat sekarang di musim tertentu.
Kenaikan suhu memicu serangkaian proses umpan balik positif yang mempercepat pemanasan. Contoh paling dramatis adalah pencairan es laut dan gletser. Es yang putih memiliki albedo (daya pantul) yang tinggi, memantulkan sinar matahari kembali ke angkasa. Ketika es mencair, ia digantikan oleh air laut atau daratan yang gelap, yang memiliki albedo rendah dan menyerap lebih banyak panas. Penyerapan panas yang lebih besar ini kemudian menyebabkan kenaikan suhu lebih lanjut, dalam sebuah lingkaran setan pemanasan.
Data suhu tidak hanya digunakan untuk prakiraan harian, tetapi juga untuk mencatat rekor ekstrem yang menentukan batas-batas iklim di bumi.
Suhu udara terpanas yang secara resmi diakui oleh WMO biasanya dicatat di gurun. Pengukuran suhu ekstrem memerlukan verifikasi yang sangat ketat untuk memastikan tidak ada kontaminasi dari radiasi permukaan atau kesalahan peralatan. Lokasi-lokasi seperti Furnace Creek di Death Valley, California, sering mencatat suhu mendekati 54°C. Suhu setinggi ini menunjukkan bahwa udara memiliki energi kinetik molekuler yang sangat tinggi, membuat lingkungan tersebut hampir tidak dapat dihuni.
Suhu terdingin di permukaan bumi secara rutin dicatat di dataran tinggi es di Antartika. Rekor suhu terendah di stasiun permukaan berada di Vostok Station, Antartika, sekitar -89.2°C. Suhu ekstrem ini terjadi karena kombinasi dari ketinggian (dataran tinggi), garis lintang tinggi, dan kurangnya radiasi matahari selama musim dingin kutub, menghasilkan pembalikan suhu yang kuat dan pendinginan radiatif permukaan es yang intens.
Di era digital, jawaban atas pertanyaan berapa derajat sekarang tidak lagi bergantung pada termometer rumah tangga yang sederhana, tetapi pada jaringan data global yang kompleks.
Prakiraan suhu modern dihasilkan oleh model prediksi cuaca numerik (Numerical Weather Prediction). Model ini mengambil jutaan titik data (suhu, tekanan, kelembaban, angin) dari stasiun darat, kapal, pelampung, dan satelit. Data ini dimasukkan ke dalam persamaan fisika atmosfer yang kompleks pada superkomputer untuk memproyeksikan kondisi masa depan, termasuk suhu, di setiap lokasi grid.
Satelit cuaca, baik geostasioner maupun polar, menggunakan radiometer untuk mengukur radiasi gelombang panjang yang dipancarkan oleh bumi dan atmosfer. Melalui pemrosesan radiasi ini, ilmuwan dapat menyimpulkan suhu permukaan laut (SST) dan suhu lapisan atmosfer vertikal, mengisi kesenjangan data di wilayah yang tidak memiliki stasiun darat, seperti lautan luas dan gurun terpencil. Data satelit ini sangat berharga untuk memvalidasi dan mengoreksi hasil dari model NWP.
Setiap kali Anda membuka aplikasi cuaca di ponsel Anda, Anda menerima hasil dari perpaduan data AWS, satelit, dan model NWP. Algoritma modern bahkan dapat melakukan "nowcasting"—memberikan perkiraan suhu dan cuaca yang sangat akurat dalam hitungan menit berikutnya, yang secara efektif memberikan jawaban paling cepat dan terkini tentang berapa derajat sekarang di lokasi spesifik Anda.
Secara keseluruhan, memahami suhu adalah memahami salah satu motor utama yang menggerakkan sistem iklim dan cuaca di bumi. Pertanyaan sederhana 'berapa derajat sekarang' membuka jendela ke kompleksitas termodinamika atmosfer, geografi, dan kemajuan teknologi yang memungkinkan kita untuk mengukur dan memprediksi lingkungan kita dengan presisi yang semakin tinggi. Akurasi data suhu tetap menjadi dasar bagi ilmu meteorologi dan kunci untuk mitigasi dan adaptasi terhadap perubahan iklim di masa depan.
Untuk benar-benar menghargai bagaimana suhu di suatu lokasi mencapai nilai tertentu saat kita bertanya berapa derajat sekarang, kita harus meninjau tiga mekanisme utama transfer energi panas di atmosfer: konduksi, konveksi, dan radiasi.
Konduksi adalah transfer panas melalui sentuhan fisik langsung antar molekul. Di atmosfer, konduksi hanya efisien pada lapisan udara yang sangat tipis yang bersentuhan langsung dengan permukaan bumi. Ketika permukaan tanah dipanaskan oleh matahari, molekul di permukaan bergetar dengan cepat dan mentransfer energi ke molekul udara di atasnya. Namun, karena udara adalah konduktor panas yang buruk, mekanisme ini menjadi tidak signifikan setelah beberapa sentimeter pertama di atas tanah. Meskipun demikian, konduksi adalah langkah awal dalam pemanasan atmosfer.
Konveksi adalah transfer panas melalui pergerakan massa fluida (dalam hal ini, udara). Ketika udara dekat permukaan tanah dipanaskan oleh konduksi, ia menjadi kurang padat dan naik. Udara yang lebih dingin dan padat kemudian turun untuk menggantikan udara yang naik. Pergerakan vertikal ini—disebut termal—mendistribusikan energi panas ke seluruh troposfer. Konveksi adalah mekanisme utama yang bertanggung jawab atas Lapisan Kelapisan Lingkungan (Environmental Lapse Rate) dan pembentukan awan serta badai petir. Intensitas konveksi secara langsung berkorelasi dengan seberapa cepat suhu di permukaan mendingin atau memanas sepanjang hari.
Radiasi adalah transfer energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik, dan ini adalah mekanisme yang paling penting untuk iklim global. Radiasi matahari (gelombang pendek) memanaskan bumi, dan bumi memancarkan kembali energi panas (radiasi gelombang panjang, atau inframerah termal) ke atmosfer. Gas rumah kaca (seperti CO2 dan uap air) menyerap radiasi gelombang panjang ini, memanaskannya, dan memancarkannya kembali ke permukaan, menciptakan efek rumah kaca alami yang sangat penting untuk menjaga suhu bumi tetap layak huni. Perubahan dalam keseimbangan radiasi inilah yang menjadi inti dari pemanasan global, menyebabkan suhu rata-rata yang kita rasakan saat menanyakan berapa derajat sekarang terus meningkat.
Pada malam hari, tidak ada radiasi matahari masuk. Permukaan bumi terus memancarkan radiasi gelombang panjang ke luar angkasa. Jika langit cerah (tidak ada awan atau uap air yang signifikan), radiasi ini akan lolos dengan mudah, menyebabkan suhu permukaan turun drastis (pendinginan radiatif). Inilah mengapa malam di gurun atau di dataran tinggi yang kering dan cerah bisa sangat dingin, bahkan jika suhu siangnya panas. Sebaliknya, jika malam berawan, awan bertindak sebagai penyerap dan pemancar radiasi inframerah yang kuat, menjebak panas dan membuat suhu malam tetap relatif hangat. Ini adalah demonstrasi langsung bagaimana komposisi atmosfer memengaruhi nilai berapa derajat sekarang bahkan tanpa adanya sinar matahari.
Indonesia, sebagai negara kepulauan tropis, menunjukkan pola suhu yang unik yang berbeda dari wilayah kontinental empat musim.
Karena Indonesia terletak di sekitar khatulistiwa, insolation (radiasi matahari) sangat konsisten sepanjang tahun. Oleh karena itu, suhu di Indonesia memiliki variasi musiman yang relatif kecil. Sebaliknya, yang mendominasi adalah variasi suhu harian. Perbedaan antara suhu maksimum (sekitar pukul 14:00 - 16:00) dan suhu minimum (sebelum matahari terbit) bisa mencapai 8 hingga 12°C di beberapa lokasi, terutama di pedalaman. Ini berarti jawaban atas pertanyaan berapa derajat sekarang akan berubah secara signifikan dari subuh hingga sore hari, jauh lebih drastis daripada perubahan suhu antar bulan.
Musim hujan (dipengaruhi oleh Monsun Barat) cenderung menurunkan suhu siang hari rata-rata. Curah hujan yang tinggi dan tutupan awan yang tebal mengurangi jumlah radiasi matahari yang mencapai permukaan, memoderasi suhu maksimum. Selama musim kemarau (dipengaruhi oleh Monsun Timur), langit yang lebih cerah memungkinkan lebih banyak insolation mencapai permukaan, yang seringkali menghasilkan suhu maksimum harian yang lebih tinggi.
Suhu permukaan laut (SST) di perairan Indonesia sangat stabil dan hangat (biasanya antara 27°C hingga 30°C). SST yang hangat ini merupakan sumber kelembaban dan panas yang konstan bagi atmosfer di atasnya, yang menjelaskan mengapa suhu udara di wilayah pesisir jarang sekali mengalami penurunan drastis, bahkan pada malam hari. Stabilitas SST ini memainkan peran penting dalam dinamika El Niño Southern Oscillation (ENSO) dan Indian Ocean Dipole (IOD), yang secara tidak langsung dapat mempengaruhi berapa derajat sekarang di Indonesia melalui perubahan pola curah hujan dan awan.
Untuk keperluan teknis dan ilmiah, pemahaman mendalam tentang hubungan matematis antara skala-skala suhu sangat penting. Hubungan ini didasarkan pada proporsionalitas energi termal.
Selain Celsius dan Fahrenheit, Kelvin memiliki padanan skala mutlak dalam sistem imperial, yaitu Rankine (R). Nol mutlak sama dengan 0 R. Perubahan 1 derajat Rankine setara dengan perubahan 1 derajat Fahrenheit. Rumus konversi antar skala mutlak dan skala relatif:
$\text{K} = \text{C} + 273.15$
$\text{R} = \text{F} + 459.67$
Penggunaan skala mutlak ini menghindari masalah nilai negatif dalam perhitungan termodinamika. Misalnya, dalam hukum gas ideal (PV=nRT), suhu harus selalu dinyatakan dalam Kelvin.
Akurasi pengukuran suhu sangat bergantung pada kalibrasi termometer. Badan meteorologi global, melalui WMO, memastikan bahwa semua instrumen termal di seluruh dunia dikalibrasi terhadap ITS-90 (International Temperature Scale of 1990). ITS-90 menggunakan serangkaian titik tetap termodinamika (seperti titik tripel air, titik didih neon, titik beku seng) untuk memastikan bahwa pengukuran suhu, di mana pun, dapat diandalkan. Ketika suatu stasiun melaporkan berapa derajat sekarang, angka tersebut telah melalui proses kalibrasi yang ketat terhadap standar internasional.
Kesimpulannya, nilai suhu yang kita terima saat ini adalah hasil dari interaksi kompleks antara energi matahari yang masuk, properti fisik atmosfer dan permukaan bumi, serta pergerakan global massa udara dan laut. Jaringan pengukuran global yang canggih memastikan bahwa jawaban atas pertanyaan sederhana "berapa derajat sekarang" adalah data ilmiah yang akurat, vital, dan selalu berkembang.
Suhu udara di suatu lokasi tidak pernah statis; ia terus berubah mengikuti siklus energi harian. Memahami siklus ini penting untuk interpretasi yang tepat mengenai berapa derajat sekarang pada waktu tertentu.
Suhu terendah biasanya terjadi tepat setelah matahari terbit. Meskipun radiasi matahari berhenti saat matahari terbenam, pendinginan radiatif permukaan masih terjadi sepanjang malam. Udara yang bersentuhan dengan permukaan yang dingin juga menjadi dingin. Namun, setelah matahari terbit, dibutuhkan waktu bagi energi matahari yang baru masuk untuk mengatasi pendinginan yang terjadi semalaman. Oleh karena itu, titik terdingin adalah sekitar pukul 05:00 hingga 06:00 pagi di sebagian besar lokasi.
Secara intuitif, orang mungkin berasumsi bahwa suhu puncak terjadi pada tengah hari, saat matahari berada di titik tertinggi. Namun, suhu puncak (maksimum) biasanya tercapai antara pukul 14:00 hingga 16:00 sore waktu setempat. Ini terjadi karena meskipun insolation mulai menurun setelah tengah hari, permukaan bumi dan atmosfer masih menyerap lebih banyak energi daripada yang mereka hilangkan melalui radiasi gelombang panjang hingga sore hari. Selama periode ini, energi panas bersih masih positif, menyebabkan suhu terus meningkat hingga titik keseimbangan tercapai, memberikan jawaban tertinggi saat ditanyakan berapa derajat sekarang di siang hari.
Fenomena inversi suhu terjadi ketika suhu udara meningkat seiring ketinggian, kebalikan dari kondisi normal di troposfer. Inversi sering terjadi pada malam yang cerah dan tenang, terutama di lembah. Pendinginan radiatif permukaan yang intens menyebabkan udara dingin, yang lebih padat, menumpuk di dasar lembah, sementara lapisan udara di atasnya tetap lebih hangat. Inversi ini penting karena dapat menjebak polutan di dekat permukaan dan dapat menghasilkan perbedaan suhu yang signifikan dalam jarak vertikal yang sangat kecil.
Suhu bukan hanya hasil dari proses atmosfer, tetapi juga merupakan pendorong utama banyak fenomena cuaca.
Titik embun adalah suhu di mana udara harus didinginkan (pada tekanan konstan) agar menjadi jenuh (kelembaban relatif 100%). Titik embun adalah ukuran mutlak dari kandungan uap air di udara. Jika suhu udara turun mendekati titik embun, uap air akan mulai berkondensasi, membentuk embun, kabut, atau awan. Pemahaman tentang seberapa dekat suhu saat ini dengan titik embun memberikan informasi penting tentang potensi terjadinya kabut atau hujan, bahkan ketika kita hanya menanyakan berapa derajat sekarang.
Perbedaan suhu yang signifikan antara dua wilayah yang berdekatan menciptakan gradien tekanan. Udara cenderung bergerak dari daerah bertekanan tinggi (biasanya udara dingin dan padat) ke daerah bertekanan rendah (biasanya udara hangat dan kurang padat). Pergerakan udara ini adalah angin. Oleh karena itu, suhu adalah fundamental dalam menghasilkan sirkulasi atmosfer, dari angin lokal (seperti angin laut dan angin darat) hingga sistem badai besar.
Front cuaca adalah batas antara dua massa udara dengan karakteristik suhu dan kelembaban yang berbeda. Front dingin terjadi ketika massa udara dingin mendorong massa udara hangat ke atas. Front hangat terjadi ketika massa udara hangat bergerak melintasi massa udara dingin. Kedua jenis front ini memicu pengangkatan udara, yang menyebabkan pendinginan adiabatik, kondensasi, dan pembentukan presipitasi (hujan atau salju). Perubahan mendadak dalam jawaban atas pertanyaan berapa derajat sekarang sering kali mengindikasikan bahwa front cuaca telah melintasi wilayah tersebut.
Sifat permukaan bumi memiliki dampak besar pada berapa derajat sekarang yang dapat diukur di suatu tempat, terutama melalui konsep albedo.
Albedo adalah ukuran reflektifitas suatu permukaan. Ini adalah rasio energi matahari yang dipantulkan kembali ke luar angkasa dibandingkan dengan total energi yang diterima. Albedo dinyatakan dalam skala 0 (penyerapan sempurna, hitam) hingga 1 (pantulan sempurna, putih cemerlang).
Fenomena UHI adalah contoh nyata bagaimana albedo dan tata guna lahan memengaruhi suhu. Kota-kota besar secara konsisten lebih hangat daripada daerah pedesaan di sekitarnya. Ini disebabkan oleh tiga faktor utama:
Akibatnya, jika Anda membandingkan jawaban atas pertanyaan berapa derajat sekarang di pusat kota dengan daerah hutan 10 km di luar kota pada malam hari, perbedaan suhu bisa mencapai 5°C hingga 10°C.
Ilmu yang mempelajari pengukuran suhu dan instrumennya disebut Termometri. Untuk memastikan bahwa suhu 25°C yang diukur di Jakarta setara dengan 25°C di London, diperlukan standarisasi yang ketat.
Di stasiun cuaca tradisional, sering digunakan termometer khusus. Termometer maksimum menggunakan merkuri dengan penyempitan di tabung, yang mencegah merkuri turun setelah suhu mencapai puncaknya, mencatat suhu tertinggi hari itu. Termometer minimum biasanya menggunakan alkohol dan penanda kecil yang ditarik oleh tegangan permukaan alkohol saat suhu turun, mencatat suhu terendah. Data suhu maksimum dan minimum sangat penting untuk menghitung suhu rata-rata harian dan memantau ekstrem cuaca.
Titik tripel air adalah kondisi termodinamika di mana air, es, dan uap air dapat hidup berdampingan dalam keseimbangan stabil. Titik tripel ini terjadi pada 0.01°C (273.16 K) pada tekanan 611.73 Pascal. Karena titik ini sangat stabil dan dapat direplikasi di laboratorium mana pun, ia menjadi titik acuan fundamental tunggal untuk mendefinisikan skala Kelvin dan secara tidak langsung, skala Celsius (ITS-90). Kepastian ilmiah inilah yang menjamin keandalan data saat kita mengandalkan prakiraan cuaca untuk menjawab pertanyaan berapa derajat sekarang.
Pertanyaan sederhana, berapa derajat sekarang, adalah pintu masuk menuju pemahaman yang luas tentang sistem Bumi yang terintegrasi. Jawabannya adalah hasil dari konvergensi antara astronomi (insolasi), geografi (garis lintang dan ketinggian), fisika termodinamika (transfer panas, kelembaban, tekanan), dan teknologi canggih (satelit dan superkomputer). Suhu adalah penentu kehidupan dan ekonomi, dan pemantauannya yang cermat memungkinkan kita untuk merespons kondisi harian dan merencanakan masa depan dalam menghadapi perubahan iklim global. Setiap derajat yang terukur merefleksikan jumlah energi molekuler, menjadikannya salah satu variabel lingkungan yang paling vital dan paling sering diukur.
Dalam konteks harian, kita mendapatkan jawaban dari layanan meteorologi yang menggunakan skala Celsius (di sebagian besar dunia). Dalam konteks ilmiah, kita berurusan dengan Kelvin. Dalam konteks iklim, kita melihat tren jangka panjang yang menunjukkan peningkatan suhu rata-rata global yang membutuhkan perhatian kolektif. Dengan demikian, pengetahuan tentang suhu saat ini adalah alat yang memberdayakan, memungkinkan kita untuk menavigasi lingkungan dengan aman dan efisien.