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)

Potensi lama insolasi terpanjang Lintang 0° 17° 41° 49° 66,5° 67° 90° Panjang siang 12 13 15 16 24 1 6 Jam Bulan

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

Kedudukan bumi dengan matahari

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 Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin Satuan panas (energi) Kalori Joule

PANAS ≠ TEMPERATUR

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) Temperatur meningkat

Setelah 14.00 E Temperatur menurun

Temperature Lag Energy balance + Energy balance - 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

Di dekat permukaan bumi juga dapat terjadi inversi karena 5 cara: 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: 3 hal yang perlu diperhatikan Temperatur permukaan tanah Temperatur atmosfir 3 hal yang perlu diperhatikan Kedalaman 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 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 gas jumlah peran % N2 dan O2 Besar Kecil tetap Uap air besar Berubah

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)

Kapasitas udara Menyatakan jumlah maksimum yang dapat dikandung oleh udara pada suatu temperatur Kapasitas udara = f . T T naik → kapasitas udara naik, T turun → kapasitas udara turun Suatu keadaan dimana kapasitas udara (uap air) di udara maksimum tercapai, disebut jenuh

Hubungan antara temperatur dengan kapasitas uap air maksimum di udara Berat uap air Δ/10°F (°F) 30 40 50 60 70 80 90 100 (grain) 1.9 2.9 4.1 5.7 8.0 10.9 14.7 19.7 - 1.0 1.2 1.6 2.3 3.8 5.0

100-90°F potensi embun = 5.0 40-30°F potensi embun = 1.0 Di daerah dingin, udara kering

Titik embun dan kondensasi Jika udara mengandung uap air maksimum (jenuh) T nya dinaikkan → jadi tidak jenuh T nya diturunkan → tetap jenuh dan ada pengembunan