540 likes | 566 Views
II. INSOLASI. Nyimas Popi Indriani. Sumber panas utama: matahari. Energi radiasi matahari yang sampai ke bumi disebut insolasi INSOLASI : incoming, solar, radiation Terdiri atas berkas-berkas cahaya, panjang gelombang berbeda-beda. Matahari. Temperatur: di atas 10000 ° Fahrenheit
E N D
II. INSOLASI Nyimas Popi Indriani
Sumber panas utama: matahari • Energi radiasi matahari yang sampai ke bumi disebut insolasi • INSOLASI : incoming, solar, radiation • Terdiri atas berkas-berkas cahaya, panjang gelombang berbeda-beda
Matahari • Temperatur: di atas 10000° Fahrenheit • Jarak: ± 150 juta km • Diameter: ± 1,4 juta km • Massa: ± 332000 kali massa bumi
Faktor-faktor yang mempengaruhi insolasi pada suatu tempat • Intensitas radiasi matahari • Lamanya penyinaran • Kejernihan atmosfir • Konstanta matahari
1. Intensitas Radiasi Matahari • Semakin kecil sudut datang (daerah tropis/equator) maka semakin besar intensitas yang diterima di daerah itu, dan sebaliknya. • Intensitas radiasi → malam < siang
Perpindahan matahari harian • Jam 12 siang • Jam 9 pagi
Perpindahan matahari tahunan (misal: daerah kutub utara) • Summer (juli) • Winter (desember)
2. Lama Penyinaran • Berhubungan dengan panjang hari • Bervariasi dengan lintang dan musim (catatan: poros bumi menyudut 23,5° dengan garis vertikal) • Di equator, lama penyinaran malam dan siang relatif sama • Di kutub lama penyinaran 24 jam/hari, disebut summer solstice (U: 22 Juli, S: 22 Desember)
3. Kejernihan atmosfir • Jarak matahari-bumi: Ketika perihelion 147.001.000 km, Ketika uphelion 152.501.000 km • Radiasi uphelion 7% lebih kecil dari perihelion (tidak begitu material) • Kejernihan atmosfir ditentukan oleh ketebalan atmosfir yang ditentukan lintang. Di khatulistiwa atmosfir yang ditembus lebih tipis sehingga lebih banyak mendapat sinar matahari
4. Konstanta matahari • Tidak terlalu material (pengaruhnya kecil) • Akibat pengaruh dari jarak matahari dengan bumi • Merupakan jumlah energi matahari yang sampai ke batas atmosfir • Besar konstanta matahari: 2 gram calori cm-2 menit-2 atau 4500000 HP mil-2 menit-1 • Perubahannya dari waktu ke waktu sangat kecil
Contoh kasus belahan bumi bagian utara • 22 desember: winter • 21 maret: spring • 21 juni: summer • 23 september: autumn • Perihelion: 1 jan • Uphelion: 1 jul
Distribusi Insolasi • Sangat dipengaruhi oleh lintang • Maksimum di equator (4x lipat kutub) • Minimum di kutub • 0-23,5° lintang terjadi 2 kali maksimum • 23,5-90° lintang terjadi 1 kali maksimum
Menentukan kapan matahari berada di atas kepala (equator only) Tanggal di titik X ± (lintang kota / 23,5) x jumlah hari tanggal di equator – 23,5)
Lintasan Matahari Tropic of cancer (23,5° LU) 22/6 Equator (0°) 21/3 22/9 21/3 Tropic of capricorn (23,5° LS) 22/12
III. TEMPERARUR Nyimas Popi Indriani
Temperatur • Secara kualitatif menyatakan • Dingin • Hangat • Panas • Adalah ukuran relatif tentang panas dinginnya suatu benda / zat • Merupakan gambaran umum keadaan energi dari suatu benda, tetapi tidak semua energi (dalam suatu benda) dapat diwakili oleh temperatur (mis: energi kinetik)
Panas • Adalah energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda lain dengan proses thermal seperti: • Konduksi • Konveksi • Radiasi • Merupakan sumber energi / tenaga.
Satuan temperatur dan panas • Satuan temperatur • Celcius • Reamur • Fahrenheit • Kelvin • Satuan panas (energi) • Kalori • Joule
Pertukaran / perpindahan panas (proses thermal) • Konduksi – perpindahan panas melalui kontak antara 2 medium • Konveksi – perpindahan panas melaui aliran • Radiasi – perpindahan panas melalui gelombang elektromagnetik
Satuan temperatur • °C = 5/4 °R = 5/9 (°F – 32) • °R = 4/5 °C = 4/9 (°F – 32) • °F = 9/5 °C + 32 = 9/4 °R + 32 • K = °C + 273
Fluktuasi temperatur harian • Dalam 1 hari temperatur berubah-ubah • Terjadi karena perbedaan insolasi dari waktu ke waktu • Sejak matahari terbit sampai ± 2 jam setelah tengah hari, energi yang diterima lebih besar daripada energi yang hilang
06.00-14.00 (E terima > E lepas) E • Temperatur meningkat
Setelah 14.00 E Temperatur menurun
Temperature Lag Insolasi max Temperatur max Energy balance + Energy balance -
T max: ± 14.00 • T min: ± 03.00 Terjadi hanya pada keadaan normal, tidak terjadi hujan, badai, dsb
Fluktuasi temperatur tahunan • Berbeda satu tempat dengan yang lainnya • Dipengaruhi garis lintang bumi • Fluktuasi equator < Fluktuasi non equator • Semakin jauh dari equator, fluktuasi semakin besar • Sangat menentukan jenis/macam vegetasi, termasuk tanaman-tanaman untuk keperluan lansekap • Dikenal 3 pola fluktuasi: • Pola khatulistiwa • Pola daerah sedang • Pola daerah kutub
1. Pola khatulistiwa • Fluktuasi tahunan kecil • Fluktuasi tahunan < Fluktuasi harian • Terjadi 2x temperatur maksimum dan 1x temperatur minimum • Maksimum: matahari pada lintang yang bersangkutan • Minimum: garis balik lintang berlawanan dengan lintang lokasi yang bersangkutan
2. Pola daerah sedang • Fluktuasi tahunan sangat besar • Fluktuasi tahunan > Fluktuasi harian • Fluktuasi semakin besar jika lokasi berada di tengah benua • Fluktuasi semakin kecil jika lokasi semakin mendekati lautan • Hanya ada 1x temperatur maksimum dan minimum
3. Pola daerah kutub • Fluktuasi tahunan sangat besar. Bergantung juga pada letaknya • Hanya 1x temperatur maksimum dan minimum
Distribusi temperatur mendatar • Perbedaan temperatur menjadi • Antara tempat • Antara waktu
Isotherm • Adalah garis khayal yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai temperatur yang sama pada saat yang bersamaan • Pada skala sempit: diperoleh dengan pengukuran aktual • Pada skala besar diperoleh dari perhitungan lapse rate (temperatur turun 6 serajat celcius setiap kenaikan 100m dpl) • Contoh: jakarta 29 derajat celcius, berapa suhu gunung gede (3000dpl)?? • Suhu gunung gede = 29 – (3000/100) x 0.6 = 11°C
Faktor yang menentukan distribusi temperatur mendatar • Garis lintang • Lintang menentukan insolasi • Insolasi menentukan energi • Energi menentukan temperatur • Lintang rendah lebih tinggi temperaturnya dibandingkan dengan lintang tinggi • Distribusi yang tidak teratur antara daratan dan lautan • Air lebih stabil T nya PJ air = 1 • Darat lebih cepat berubah PJ darat < 1
Adanya arus dan aliran laut • Daerah yang dilalui arus panas akan hangat • Daerah yang dilalui arus dingin akan sejuk • Adanya gunung yang tinggi
Distribusi temperatur vertikal • Di dataran tinggi temperatur rendah • Di puncak gunung tinggi →→ ES • Dikenal: Normal Lapse Rate (nisbah kehilangan temperatur normal) adalah fenomena dimana temperatur turun 0.6°C setiap kenaikan 100m dpl. • Bila tidak terjadi perubahan temperatur disebut isothermal • ISOTHERMAL ≠ ISOTHERM
Inversi temperatur lapisan atmosfir bumi: • Atmosfir • Stratosfir • Tropopause • Troposfir Pada troposfir bagian bawah sering terjadi inversi Semakin tinggi
Inversi adalah fenomena dimana temperatur udara naik dengan naiknya ketinggian tempat • Di dekat permukaan bumi juga dapat terjadi inversi karena 5 cara: • Radiasi panas dari permukaan bumi pada malam yang terang → FROST • BJ udara dingin >→ turun, udara panas • 2 massa udara (temperatur beda) datang bersama-sama. Udara dengan temperatur rendah → berat → di bawah • Adveksi di atas permukaan dingin → panas • Inversi subsidi: massa udara turun + tersebar di atas lapisan di bawahnya
Grafik laju perubahan temperatur vertikal x1000m 18 Tanpa laju perubahan 15 12 normal 9 Inversi udara atas 6 Laju perubahan normal 3 Inversi permukaan -80 -40 -30 0 20 40 60 T
Perubahan adiabatik (adiabatic rate) • Adiabatik kering, kering belum ada kondensasi • Adiabatik basah, bila terjadi ada kondensasi (0.5°C/100m) (udara yang mengandung uap air)
Please note: penting dalam angin lokal, terjadinya hujan, bayangan hujan Tinggi tempat Adiabatik basah (uap air) 0.5°/100m Adiabatik kering 1°/100m kondensasi Adiabatik kering 1°/100m
Temperatur tanah • Dipengaruhi oleh: • Temperatur permukaan tanah • Temperatur atmosfir • 3 hal yang perlu diperhatikan • Kedalaman tanah • Temperatur permukaan tanah • Waktu • Tanah lebih mudah menerima dan melepaskan panas → fluktuasi >> • Fluktuasi temperatur tanah berkurang dengan semakin dalamnya tanah • Pemanasan sebesar 6°C hanya dapat merambat sampai 6m • Pendinginan (malam hari) 10°C hanya merambat 4m • Pembelokan T tertinggi ke kanan memperlihatkan adanya selang waktu untuk perambatan ke dalam tanah • Permukaan tanah lebih peka teradap perubahan temperatur • Lapisan atas tanah mirip lapisan dasar atmosfir (1-500m). Di sinilah adanya kehidupan
Grafik hubungan antara temperatur tanah dan waktu pada berbagai kedalaman tanah T Tanah 20 15 40cm 10 20cm 2cm 5 1cm 80cm 0 06 12 18 20 waktu
Zona iklim menurut sifat permukaan bumi • Iklim benua: adalah iklim yang terjadi di tengah benua. Angin laut tidak mencapai tempat tersebut • Iklim laut: adalah iklim yang terjadi di daerah yang suhunya dipengaruhi oleh suhu laut • Iklim pantai: iklim daerah yang satu sisinya dipengaruhi oleh iiklim laut dan darat • Iklim gunung dan dataran tinggi
hydrometeorologi • Menerangkan segala macam bentuk yang ada di atmosfir
a. Siklus air • Jumlah air akan selalu tetap, hanya berubah bentuk. (secara teori) • Lintang rendah: hujan (rain) • Lintang tinggi: salju (snow) • Dari laut air menguap → evaporasi • Dari danau air menguap • Dari sungai air menguap • Naik menjadi kondensasi → uap air (water vapor) • Awan menjadi semakin besar ditiup angin, sehingga timbul hujan yang terjadi pada lintang rendah • Jatuh ke permukaan bumi, masuk ke dalam tanah → air penetrasi • Air masuk lebih dalam lagi (perkolasi) • Air tidak sempat masuk karena hujan, sehingga mengalir sangat cepat melalui permukaan bumi. Jika besar mengakibatkan banjir • Dari perkolasi bisa sampai ke lapisan tidak tembus air (lapisan bebas) mengalir sebagai air tanah (ground water) • Dapat keluar sebagai mata air • Air menguap dari tumbuhan, hewan, manusia, dan MH lain; menguap bersama-sama/ transpirasi keseluruhan disebut evapotranspirasi.
Pada lintang tinggi • Setelah menguap bergeser menjadi es • Es berjalan, merayap, mengalir, belum sampai ke laut akan patah-patah. Yang terlihat di permukaan 10% yang muncul di permukaan laut • Gunung es: gladsier yang patah-patah, yang terlihat di permukaan hanya sebagian dari es pada no 10, ada yang jatuh berupa butir-butir salju.
b. kelembaban • Menyatakan banyaknya uap air di udara • Jumlah uap air di udara • Jumlahnya kecil 0-5% • Hubungannya dengan iklim memiliki peranan yang besar • Perbedaannya dengan gas lain
Fungsi uap air di udara • Jumlah uap air berubah dari waktu ke waktu dan dari tempat ke tempat • Menyatakan kemungkinan terjadinya hujan • Mengabsorbsi panas, mengatur hilangnya panas (thermoregulator) • Menentukan energi di atmosfir → hujan angin (thunder storm) • Menentukan kecepatan penurunan temperatur makhluk hidup → kesegaran (sensible)