Unsur Cuaca = unsur iklim. Keadaan fisik atmosfir bumi yang dapat diukur.

Transkripsi

1 Unsur Cuaca = unsur iklim. Keadaan fisik atmosfir bumi yang dapat diukur. Biasanya keadaan atmosfer yang dipengaruhi oleh radiasi matahari (sumber utama energi pada sistem iklim) adalah (1) radiasi mthr yang diterima di bumi, (2) suhu udara, (3) tekanan udara, (4) penguapan air, (5) kelembaban udara, (6) awan dan hujan, dan (7) arah dan kecepatan angin [R, S, T, U, L, H, dan A]. Yang perlu dikaji adalah: (a) pengertian R,S,T,U,L,H, dan A, (b) cara mengukur dan satuannya, (c). agihan secara horisontal dan vertikalnya, (d). faktor pengendalinya, (e). Pengaruhnya terhadap tanaman (tanah, opt, dan hewan ternak).

2 Apa yang dimaksud Suhu dan apa bedanya dgn. panas? -Suhu (udara) adalah derajat panas suatau benda (udara) yang diukur dengan termometer (C,R, F, K). Contoh 15 o C -Panas adalah energi konetik yang dimiliki oleh suatu benda (udara) -Suhu merupakan energi kenetik rata-rata gerakan molekul Ek = ½ mv 2 = 3/2 NkT -Suhu gambaran umum keadaan energi suatu benda Dari mana asal panas (energi kinetik) udara itu? Dari radiasi permukaan bumi sesudah permukaan bumi menerima radiasi matahari.

3 100 dari mthr Radiasi Mthr = 70 Ozon, uap air 18 awan = =50 Bumi menerima radiasi mthr -- bumi hangat ( 15 o C = o K) λ maksimum = 2897/Ts μm IR (gel panjang, μm). IR (gel panjang) = radiasi Bumi = radiasi malam Radiasi bumi juga oleh atmosfer bumi diserap, diradiasikan lagi, dan diteruskan

4 Radiasi Bumi = 70 6 A A A+B = 109 C+D = 95 C B B B awan D (C+D) (A+B) =.. ( )= 20 Bumi menerima radiasi mthr -> bumi hangat ( 15 o C = o K) λ maksimum = 2897/Ts μm IR (gel panjang, μm). IR (gel panjang) = radiasi bumi = radiasi malam Radiasi bumi juga oleh atmosfer bumi diserap, diradiasikan lagi, dan diteruskan

5 Panas yang dikandung dalam benda tergantung pada: 1. kegiatan molekul rata-rata dalam satu benda 2. masa benda tetap, 3. susunan benda maka kandungan panas suatu benda ditentukan oleh aktivitas molekul atau SUHU Peningkatan suhu suatu benda dibutuhkan panas. Untuk meningkatkan suhu tergantung pada panas jenis benda. Panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu benda 1 o C dari 1 gram air disebut 1 gram kakori, sedangkan panas jenis adalah jumlah panas (kalori) yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 o C, 1 gram bahan. Panas jenis air = 1,0 cal/g/ o C, Udara = 0,25 cal/g/ o C, Uap air = o,50 cal/g/ o C, Air: 1,0 cal/g/ o C 5 x Tanah kering : 0,2 cal/g/ o C

6 Artinya air lebih bayak energi (cal) untuk meningkatkan suhu 1 o C setiap 1g. Kapasitas memegang panas dari air adalah 5 x kap. tanah kering. OKI, laut merupakan penyimpanan panas bumi yang effektif Pendinginan 1 meter 3 air dari 2 o C menjadi 1 o C, maka panas yang dilepaskan cukup untuk memanaskan 10 6 /0,25 = 4x10 6 g udara di atasnya naik 1 o C atau 4000 kg udara naik 1 o C atau 400 kg udara naik 10 o C.

7 Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui cara: konduksi, konveksi, dan radiasi Konduksi adalah perambatan panas akibat aktivitas di dalam molekul Kecepatan merambat ditentukan oleh daya hantar panas (DHP) (DHP = jumlah panas yang dirambatkan setiap detik pada bahan setebal 1cm, luas penampang 1 cm 2, pada perbedaan suhu 1 o C) Daya hantar air: 0,00143 cal/cm/detik/ o C udara: 0, cal/cm/detik/ o C tanah kering: 0,0004-0,0008 cal/cm/detik/ o C tanah basah: 0,003 0,008 cal/cm/detik/ o C Oki, udara mrupakaan penghantar panas yang jelek, sehingga di atmosfer konduksi bukan proses yang penting, tetapi lebih penting perambatan di dalam tanah.

8 Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui cara: konduksi, konveksi, dan radiasi Konveksi adalah perambatan panas akibat benda-benda yang dipanasi Bila udara dipanasi ia mengembang dan naik keatas kemudian diganti oleh udara dingin yang turun ke bawah. Di atmosfer peristiwa ini merupakan proses yang penting.

9 Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui cara: konduksi, konveksi, dan radiasi Radiasi adalah perambatan panas dalam bentuk gelombang elektromagnet tanpa memerlukan medium perambatan.

10 Penyebaran suhu di permukaan bumi ditentukan oleh: 1. Jumlah radiasi yang diterima per hari, per musim, per tahun (lihat pada radiasi mthr) 2. Pengaruh daratan dan lautan Perbandingan daratan dan lautan menentukan neraca panas 3. Pengaruh tinggi tempat Makin tinggi tempat suhu makin menurun Braak (1929) t = (26,3 0,61 x h) o C 4. Pengaruh aspek (lereng) Lereng yang menghadap mthr. nyata menerima radiasi mthr. 5. Pengaruh panas laten 6. Pengaruh angin Adveksi memindahkan panas

11 Pkl siang Pkl Pkl Malam hari

12 gram kalori/cm 2 gram kalori/cm selatan 22 Juni 22 Desember utara selatan 90 utara

13 . equinox 21/3 dan 23/9 gram kalori/cm Selatan utara

14 Tahunan gram kalori/cm

15 daratan panas jenis 0,2 cal/g/oc panas jenis 1,0 cal/g/oc Perairan (lautan) cepat panas lambat panas cepat melepaskan panas lambat melepaskan panas Albedo 8-40 % Albedo 2-3 % konduksi konveksi dan adveksi

16 Makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut suhu udara makin rendah (?) Oldeman (1978) t mak = 31,3-0,62 h (h dalam 100 m) t min = 2,28-0,53 h (h dalam 100 m) t Braak = 26,3 0,61 h 50 m 570 m 1,110 m 1735 m 2819 m 3023 m t maks 31,7 29,7 23,2 18,9 15,2 13,2 t min 21,8 19,7 16,0 14,3 8,2 6,6 selisih 9,9 8,0 7,2 4,6 7,0 6,6

17 Pengaruh lereng pada daerah lintang tengah sangat nyata mempengaruhi suhu udara t rm t B Daerah bayangan RM GBS atau GBU

18 Panas laten adalah energi yang diperlukan atau dilepaskan pada perubahan fase, karena air di atmosfer dapat berupa padat, cair, dan gas Radiasi yang diterima bumi digunakan untuk penguapan air uap air (gas) kondensasi (cair) hujan naik ke atas panas dilepaskan ke atmosfer Angin dapat mengangkat udara, bila anginnya panas dan lembab, maka yang dilewati angin tersebut suhu berubah. Angin kumbang, Angin gending, Angin Grenggong, Agin bohorok, Angin Brubu, Angin Wambraw

19 Penyebaran suhu menurut waktu. Suhu minimum Radiasi mthr Suhu maksimum Radiasi bumi Panas diterima > panas hilang Panas diterima < panas hilang Bentuk saebaran suhu dalam 1 hari adalah sigmoid Sebaran suhu udara dalam satu tahun????

20 .

21 Termometer maksimum suhu maksimum Termometer minimum suhu minimum Kedua termometer dalam stasiun cuaca diletakkan dalam sangkar (gubuk) meteo (?) pada posisi horisontal (?).

22 Pengaruh suhu udara terhadap pertumbuhan melalui: 1. Fotosintesis CO 2 + H 2 O ==== PAR C 11 H 22 O 11 + O 2 (dalam khloroplas) Enzim PAR = Photosyntetically active radiatio, nm 2. Respirasi Enzim C 11 H 22 O 11 + O 2 ==== CO 2 + H 2 O Kedua proses ini adalah reaksi enzimatis, maka ia dipengaruhi oleh suhu udara. Ada batas suhu udara tertinggi dan terrendah serta suhu optimum. Batas-batas ini disebut suhu kardinal. Contoh tanaman Sorgum mempunyai: suhu min 15 o C, suhu maksimum o C, dan suhu udara optimum o C.

23 Untuk evaluasi lahan atau mencari lokasi untuk tanaman, suhu udara yang digunakan adalah suhu rata-rata tahunan. Dalam evaluasi kesesuaian lahan tidak berdasarkan suhu kardinal tersebut, tetapi berdasarkan pembatas pertumbuh-an, maka dibuat kisaran suhu yang termasuk dalam S 1 (sangat sesuai), S 2 (cukup sesuai), S 3 (sesuai marginal), dan N (tidak sesuai). Tanaman S 1 S 2 S 3 N ( o C ) Padi Jagung Sorgum Kacang hijau <22 >35 < 16 > 32 > 35 < 15 > 30 < 8

24 Tanaman S 1 S 2 S 3 N Talas > Ubi Kayu Durian Kedele Kentang Mangga Rambutan Sirkaya ( o C ) < < 18 >35 >35 <20 < 18 >32 < 12 >32 < 15 > 40 < 20 >35 >35 <10

25 Pertumbuhan tanaman akan normal bila reaksi-reaksi biokimia dalam tanaman baik. Pengendali reaksi tsb. adalah suhu Suhu rendah Suhu optimum > 35 o C Sel mati < aktivitas enzim turun, perkembangan tanaman terganggu tetapi tidak jelas -Protein lepas -Enzim tak fungsi -Tanaman menumpuk racun -Evapotranspirasi berlebih Pada suhu dingin (frost=jalad) embun upas denaturasi Suhu rendah di atas titik beku air mengurangi pertambahan luas daun mengurangi pembesaran daun menurunkan respirasi menghambat penyebaran fotosintat mempercepat pembungaan dan pembuahan, terutama pada suhu udara malam yang rendah

26 Suhu tanah adalah derajat panas pergerakan molekul-molekul tnh. Dari manakah sumber panas tanah? -- Agihan suhu tanah tanah Makin tinggi suhu udara makin menurun dan makin dalam suhu tanah juga menurun. Pengukuran suhu tanah pada 0, 10, 20, 50, dan 100 cm Suhu tanah yang ekstrim mempengaruhi: -perkecambahanbiji -penyerapan hara dan air -kecepatan pertumbuhan tanaman -perkembangan penyakit tanaman dlm. tanh

27 Pengolahan tanah; Pengolahan tanah menggemburkan tanah aliran panas dihambat karena kapilaritasnya terputus tanah lapisan atas berfungsi sebagai mulsa. Pengolahan tanah menggemburkan tanah permukaan tanah terbuka luas, maka evaporasi meningkat shg. Tanah kering dikecrik (dirukruk) Faktor luar Relief Faktor dalam Radiasi matahari Lereng (aspek) Tekstur tanah keawanan Kemiringan lahan Kadar air tanah Curah hujan Permukaan air tanah Kandungan BOT suhu udara Vegetasi Warna tanah Angin Struktur tanah Kelembaban udara