Mempersiapkan sebuah penerbangan baik lokal maupun cross-country yang panjang, keputusan flight planning yang berdasarkan keadaan cuaca dapat mempengaruhi keselamatan penerbangan. Pengetahuan dasar tentang teori cuaca menjadi alat bantu yang diperlukan untuk mengerti laporan dan ramalan cuaca yang didapat dari BMG. Tulisan ini di rancang untuk membantu penerbang mendapatkan dasar pengetahuan tentang prinsip-prinsip cuaca yang diperlukan untuk membentuk keahlian dalam pengambilan keputusan, tapi juga harus diingat bahwa pengalaman adalah guru yang baik.

Atmosfir adalah campuran dari gas yang mengelilingi bumi. Selimut gas ini membuat perlindungan dari pancaran sinar ultraviolet dan juga merupakan elemen pendukung kehidupan manusia, binatang dan tumbuhan yang hidup di bumi. Nitrogen meliputi 78 persen dari keseluruhan gas yang membentuk atmosfir, sedangkan Oksigen 21 persen. Argon, Karbondioksida dan gas lain sisanya adalah 1 persen.

Dalam gas-gas yang menyelimuti bumi ini, ada lapisan-lapisan yang dikenal dan dibedakan bukan hanya berdasarkan ketinggiannya tapi juga berdasarkan sifat-sifatnya di ketinggian tersebut.

Lapisan pertama disebut troposphere, dari permukaan laut sampai pada ketinggian 20000 kaki atau sekitar 8 km di kutub utara dan selatan dan sampai 48000 kaki (14.5 km) di sekitar katulistiwa.

Mayoritas cuaca, awan, storm (badai) dan perbedaan suhu yang terjadi berada pada lapisan pertama ini. Di dalam troposphere, suhu akan berkurang sekitar 2°C setiap naik 1000 kaki, dan tekanan udara akan berkurang kurang lebih 1 inci setiap naik 1000 kaki. Di permukaan atas troposphere ada bagian perbatasan yang disebut tropopause, yang menjadi perangkap bagi moisture atau uap air dan cuaca yang berhubungan, di lapisan troposphere.Ketinggian tropopause bervariasi tergantung pada posisi garis Lintang (latitude) dan musim di tahun tersebut sehingga menjadikannya berbentuk elips, bukan bulat mengikuti bentuk bumi. Lokasi dari tropopause penting karena biasanya berhubungan dengan lokasi jetstream dan clear air turbulence (turbulensi yang tidak terlihat bahkan dengan radar cuaca).

Sedangkan lapisan berikut di atas tropopause adalah stratosphere, yang dimulai dari tropopause sampai dengan ketinggian 160000 kaki atau 50 km. Hanya ada sedikit perubahan cuaca di lapisan ini dan udara yang ada relatif stabil. Di atas lapisan stratosphere ada juga perbatasan lain yang disebut stratopause. Langsung di atasnya ada mesosphere yang terulur sampai mesopause pada ketinggian 280000 kaki (85 km). Suhu di mesosphere berkurang dengan cepat mengikuti ketinggian dan dapat mencapai -90° C.

Lapisan terakhir atmosfir adalah thermosphere yang dimulai dari mesosphere sampai berkurang di angkasa.

OKSIGEN DAN TUBUH MANUSIA

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, nitrogen dan gas lain menyusun 79 persen dari atmosfir, sementara 21 persen adalah pendukung hidup, oksigen. Di permukaan laut, tekanan udara atmosfir cukup besar untuk mendukung perkembangan normal, aktivitas dan kehidupan. Di ketinggian 18000 kaki, sebagian besar tekanan udara telah berkurang secara berarti sampai ke titik dimana hal itu mempengaruhi aktivitas normal dan fungsi-fungsi tubuh manusia. Dalam kenyataannya, reaksi tubuh manusia rata-rata akan melemah pada ketinggian sekitar 10000 kaki dan bagi sebagian orang malah fungsinya sudah berkurang pada ketinggian 5000 kaki. Reaksi fisiologi pada kekurangan oksigen adalah membahayakan, tidak nampak jelas, dan mempengaruhi manusia dengan cara yang berbeda-beda. Gejalanya berkisar dari kebingungan ringan sampai tidak sadar total, tergantung pada toleransi tubuh manusia dan ketinggian.

Dengan menggunakan oksigen tambahan atau kabin pesawat dengan pressurization system, penerbang dapat terbang pada ketinggian yang lebih dan dapat mengatasi efek buruk dari kekurangan oksigen.

Daftar istilah:

Troposphere—The layer of the atmosphere extending from the surface to a height of 20,000 to 60,000 feet depending on latitude.
Tropopause—The boundary between the troposphere and the stratosphere which acts as a lid to confine most of the water vapor, and the associated weather, to the troposphere.
Jetstream—A narrow band of wind with speeds of 100 to 200 m.p.h. usually associated with the tropopause.
Stratosphere—A layer of the atmosphere above the tropopause extending to a height of approximately 160,000 feet.
Mesosphere—A layer of the atmosphere directly above the stratosphere.
Thermosphere—The last layer of the atmosphere that begins above the mesosphere and gradually fades away into space.

Diterjemahkan secara bebas dari FAA Pilot Handbook 2007