Suhu Sebagai Unsur Cuaca Dan Iklim
A. Suhu atau Temperatur Udara
Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin. Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin jika ketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6º C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 1º C.
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu
daerah adalah:
a. Sudut Datang Sinar Matahari
Kita tentu sudah mengetahui bahwa bumi itu berbentuk bulat. Dalam bentuk yang demikian sudut datang sinar matahari ke setiap daerah di bumi tidak sama karena terkait dengan letak lintang suatu wilayah. Sudut datang sinar matahari di wilayah yang berbeda di lintang rendah lebih besar daripada di wilayah yang berada di lintang tinggi. Oleh karena itu, di daerah khatulistiwa suhunya lebih tinggi daripada di daerah subtropis dan kutub. Sudut datang sinar matahari adalah sudut yang dibentuk oleh arah datangnya sinar matahari pada permukaan bumi. Berdasarkan hasil pengamatan, fluktuasi suhu tahunan berbeda-beda antara daerah yang satu dengan yang lain. Karena suhu udara berkaitan dengan lintang bumi, fluktuasi suhu udara di permukaan bumi dapat dibedakan menjadi tiga pola sebagai berikut:
b. Pola Khatulistiwa
Fluktuasi temperatur tahunan di daerah khatulistiwa itu kecil, lebih kecil daripada fluktuasi temperatur harian. Pola khatulstiwa mempunyai dua maksimum dan dua minimum, yaitu poda saat matahari berada di atas suatu daerah dan pada saat berada di garis balik.
c. Pola Daerah Sedang
Fluktuasi temperatur tahunan di daerah ini besar, lebih besar daripada fluktuasi temperatur harian. Fluktuasi temperatur ini akan lebih besar jika suatu daerah terletak di tengah benua dan akan lebih kecil jika berdekatan dengan laut. Dalam pola ini ada satu maksimum dan satu minimum.
d. Pola Daerah Kutub Fluktuasi temperatur tahunan di wilayah kutub sangat besar. Pola ini hanya mempunyai satu maksimum dan satu minimum.
e. Lama Penyinaran Matahari
Lamanya penyinaran matahari di khatulistiwa sebenarnya diukur selama 12 jam sejak matahari terbit hingga terbenam. Namun, dengan adanya faktor penghalang misalnya pohon dan bangunan tinggi, pengukuran tersebut sulit untuk dilakukan. Oleh karena itu, di Indonesia lamanya penyinaran matahari diukur selama 8 jam mulai dari pukul 08.00 sampai dengan pukul 16.00. Lamanya penyinaran matahari biasanya dinyatakan dalam satuan jam dan persen (%). Dengan demikian lamanya penyinaran matahari = 100% jika matahari menyinari suatu daerah selama 8 jam dan berarti di daerah tersebut langit cerah atau tidak tertutup awan. Lamanya penyinaran matahari diukur dengan menggunakan alat Campbell Stokes/Heliograf. Campbell Stokes/Heliograf dipasang dengan ketinggian 125 cm di atas permukaan tanah. Campbell Stokes/Heliograf terdiri atas bola gekas padat dengan diameter 4 inchi (10,1 cm) yang dipasang di dalam bidang lengkung. Dengan demikian sinar matahari dapat dikumpulkan pada satu titik. Sinar itu akan membakar kertas pias yang dipasang pada alat tersebut sehingga membentuk tanda yang menunjukkan lamanya penyinaran matahari.
f. Ketinggian Tempat
Kita tentu pernah merasakan perbedaan suhu udara di daerah dataran rendah dengan daerah dataran tinggi atau pegunungan. Suhu udara di daerah dataran rendah lebih tinggi daripada di daerah dataran tinggi atau pegunungan. Keadaan tersebut sesuai dengan karakteristik atmosfer, terutama pada lapisan troposfer, yaitu setiap kenaikan 100 meter suhu udaranya turun 0,5 °C.
g. Kejernihan Atmosfer
Kejernihan atmosfer mempengaruhi besarnya panas matahari yang sampai ke permukaan bumi. Hal ini disebabkan gas-gas di dalam atmosfer berpengaruh terhadap pemantulan dan penghamburan sinar matahari. Di daerah yang atmosfernya kotor hanya menerima panas secara langsung dalam jumlah sedikit, sedangkan di daerah yang tidak berawan akan menerima panas secara langsung dalam jumlah yang banyak.
h. Jarak Ke Laut
Suatu tempat yang dekat dengan laut atau danau suhu udara rata-rata hariannya tinggi, sedangkan tempat yang jauh dengan laut atau danau suhu udara rata-rata hariannya rendah keadaan tersebut dipengaruhi oleh sifat air dan tanah (daratan) dalam menerima panas. Air lebih lambat menerima dan melepaskan panas, sedangkan daratan lebih cepat dalam menerima dan melepaskan panas. Pengukuran suhu udara pada saat tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan termometer, sedangkan suhu rata-rata harian diukur selama satu hari (siang dan malam) dengan thermometer/termograf. Jasil pencatatannya disebut termogram.
Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:
Keterangan:
Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari
To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui
h = tinggi tempat (x)
Contoh:
Temperatur permukaan laut = 27º C. Kota X tingginya 1500 m (di Indonesia).
Tanya: Berapa temperatur rata rata kota X?
Jawab: Tx = To – 0,6 x h/100
= 27º– 0,6 x 1500/100
= 27º – 0,6 x 15
= 27º – 9º
= 18º C
a) Proses Pemanasan Matahari
Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.
a. Pemanasan secara langsung
Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses sebagai berikut:
1) Proses absorbsi
adalah penyerapan unsur-unsur radiasi matahari, misalnya sinar gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.
2) Proses refleksi
adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain di atmosfer.
3) Proses difusi
Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menyebabkan langit berwarna biru.
b. Pemanasan tidak langsung
Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:
1) Konduksi adalah pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya.
2) Konveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas.
3) Adveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).
4) Turbulensi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer
Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar 4 berikut.
Di Indonesia, keadaan suhu udara relatif bervariasi. Data rata-rata suhu udara di beberapa kota di Indonesia, dapat Anda lihat pada tabel 2.
Rata-rata suhu tahunan, di Indonesia sekitar 26,8ºC. Dalam peta,daerah daerah yang suhu udaranya sama dihubungkan dengan garis isotherm..
Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin. Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin jika ketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6º C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 1º C.
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu
daerah adalah:
a. Sudut Datang Sinar Matahari
Kita tentu sudah mengetahui bahwa bumi itu berbentuk bulat. Dalam bentuk yang demikian sudut datang sinar matahari ke setiap daerah di bumi tidak sama karena terkait dengan letak lintang suatu wilayah. Sudut datang sinar matahari di wilayah yang berbeda di lintang rendah lebih besar daripada di wilayah yang berada di lintang tinggi. Oleh karena itu, di daerah khatulistiwa suhunya lebih tinggi daripada di daerah subtropis dan kutub. Sudut datang sinar matahari adalah sudut yang dibentuk oleh arah datangnya sinar matahari pada permukaan bumi. Berdasarkan hasil pengamatan, fluktuasi suhu tahunan berbeda-beda antara daerah yang satu dengan yang lain. Karena suhu udara berkaitan dengan lintang bumi, fluktuasi suhu udara di permukaan bumi dapat dibedakan menjadi tiga pola sebagai berikut:
b. Pola Khatulistiwa
Fluktuasi temperatur tahunan di daerah khatulistiwa itu kecil, lebih kecil daripada fluktuasi temperatur harian. Pola khatulstiwa mempunyai dua maksimum dan dua minimum, yaitu poda saat matahari berada di atas suatu daerah dan pada saat berada di garis balik.
c. Pola Daerah Sedang
Fluktuasi temperatur tahunan di daerah ini besar, lebih besar daripada fluktuasi temperatur harian. Fluktuasi temperatur ini akan lebih besar jika suatu daerah terletak di tengah benua dan akan lebih kecil jika berdekatan dengan laut. Dalam pola ini ada satu maksimum dan satu minimum.
d. Pola Daerah Kutub Fluktuasi temperatur tahunan di wilayah kutub sangat besar. Pola ini hanya mempunyai satu maksimum dan satu minimum.
e. Lama Penyinaran Matahari
Lamanya penyinaran matahari di khatulistiwa sebenarnya diukur selama 12 jam sejak matahari terbit hingga terbenam. Namun, dengan adanya faktor penghalang misalnya pohon dan bangunan tinggi, pengukuran tersebut sulit untuk dilakukan. Oleh karena itu, di Indonesia lamanya penyinaran matahari diukur selama 8 jam mulai dari pukul 08.00 sampai dengan pukul 16.00. Lamanya penyinaran matahari biasanya dinyatakan dalam satuan jam dan persen (%). Dengan demikian lamanya penyinaran matahari = 100% jika matahari menyinari suatu daerah selama 8 jam dan berarti di daerah tersebut langit cerah atau tidak tertutup awan. Lamanya penyinaran matahari diukur dengan menggunakan alat Campbell Stokes/Heliograf. Campbell Stokes/Heliograf dipasang dengan ketinggian 125 cm di atas permukaan tanah. Campbell Stokes/Heliograf terdiri atas bola gekas padat dengan diameter 4 inchi (10,1 cm) yang dipasang di dalam bidang lengkung. Dengan demikian sinar matahari dapat dikumpulkan pada satu titik. Sinar itu akan membakar kertas pias yang dipasang pada alat tersebut sehingga membentuk tanda yang menunjukkan lamanya penyinaran matahari.
f. Ketinggian Tempat
Kita tentu pernah merasakan perbedaan suhu udara di daerah dataran rendah dengan daerah dataran tinggi atau pegunungan. Suhu udara di daerah dataran rendah lebih tinggi daripada di daerah dataran tinggi atau pegunungan. Keadaan tersebut sesuai dengan karakteristik atmosfer, terutama pada lapisan troposfer, yaitu setiap kenaikan 100 meter suhu udaranya turun 0,5 °C.
g. Kejernihan Atmosfer
Kejernihan atmosfer mempengaruhi besarnya panas matahari yang sampai ke permukaan bumi. Hal ini disebabkan gas-gas di dalam atmosfer berpengaruh terhadap pemantulan dan penghamburan sinar matahari. Di daerah yang atmosfernya kotor hanya menerima panas secara langsung dalam jumlah sedikit, sedangkan di daerah yang tidak berawan akan menerima panas secara langsung dalam jumlah yang banyak.
h. Jarak Ke Laut
Suatu tempat yang dekat dengan laut atau danau suhu udara rata-rata hariannya tinggi, sedangkan tempat yang jauh dengan laut atau danau suhu udara rata-rata hariannya rendah keadaan tersebut dipengaruhi oleh sifat air dan tanah (daratan) dalam menerima panas. Air lebih lambat menerima dan melepaskan panas, sedangkan daratan lebih cepat dalam menerima dan melepaskan panas. Pengukuran suhu udara pada saat tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan termometer, sedangkan suhu rata-rata harian diukur selama satu hari (siang dan malam) dengan thermometer/termograf. Jasil pencatatannya disebut termogram.
Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:
Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari
To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui
h = tinggi tempat (x)
Contoh:
Temperatur permukaan laut = 27º C. Kota X tingginya 1500 m (di Indonesia).
Tanya: Berapa temperatur rata rata kota X?
Jawab: Tx = To – 0,6 x h/100
= 27º– 0,6 x 1500/100
= 27º – 0,6 x 15
= 27º – 9º
= 18º C
a) Proses Pemanasan Matahari
Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.
a. Pemanasan secara langsung
Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses sebagai berikut:
1) Proses absorbsi
adalah penyerapan unsur-unsur radiasi matahari, misalnya sinar gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.
2) Proses refleksi
adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain di atmosfer.
3) Proses difusi
Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menyebabkan langit berwarna biru.
b. Pemanasan tidak langsung
Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:
1) Konduksi adalah pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya.
2) Konveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas.
3) Adveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).
4) Turbulensi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer
Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar 4 berikut.
Wis niat tenan cah iki. . . semangat bor
ReplyDeleteMantap :)
ReplyDelete