09 Juli 2009

Struktur Atmosfer, Radiasi Matahari, Radiasi Bumi, Suhu Udara, Kelembaban Udara

Radiasi Bumi
Permukaan bumi yang dipanaskan oleh penyerapan radiasi matahari akan menjadi sumber radiasi gelombang panjang dan dinamakan radiasi bumi. Radiasi infra merah yang dipancarkan oleh bumi di dalam atmosfer akan mengalami proses - proses :

a. Penyerapan, dimana sebagai penyerap utama di dalam atmosfer adalah ozon, karbondioksida dan awan.

b. Reradiasi, bagian radiasi bumi dan radiasi matahari yang diserap bersama - sama memanaskan atmosfer. Pemanasan ini mendorong atmosfer memancarkan radiasi, jadi atmosfer memancarkan kembali radiasi bumi yang diserapnya.

c. Penerusan, radiasi bumi yang diserap atmosfer adalah 95%, sedangkan sisanya 5% diteruskan tanpa dipengaruhi atmosfer samasekali dan langsung meninggalkan bumi menuju angkasa luar.
Radiasi Matahari
Radiasi adalah suatu bentuk energi yang dipancarkan oleh setiap benda yang mempunyai suhu di atas nol mutlak, dan merupakan satu - satunya bentuk energi yang dapat menjalar di dalam vakum angkasa luar. Radiasi matahari yang jatuh ke bumi ini disebut insolasi. Hampir 99 % energi radiasi matahari berada di daerah gelombang pendek, yaitu antara 0,15 um dan 4,0 um, sehingga radiasi matahari dinamakan pula radiasi gelombang pendek.

Radiasi matahari dalam perjalanannya melewati atmosfer menuju permukaan bumi mengalami penyerapan (absorpsi), pemantulan, hamburan dan pemancaran kembali atau reradiasi.

Radiasi matahari yang jatuh biasanya ditaksir dengan menggunakan alat perekam penyinaran matahari yaitu dengan Campbell Stokes. Alat ini mengukur durasi atau lamanya penyinaran matahari yang cerah dan terdiri dari sebuah bola pejal yang terbuat dari gelas. Sinar matahari akan di fokuskan atau dipusatkan oleh bola gelas tadi pada sutu kertas tebal yang peka dan khusus. Pias yang berskala pada jam ini dipasang pada logam berbentuk setengah mangkok yang konsentris dengan bola gelas tersebut. Sinar matahari yang difokuskan pada pias akan membakar dan meninggalkan bekas pada pias. Durasi total penyinaran matahari cerah sepanjang siang hari di dapatkan dengan mengukur panjang total dari bekas pada pias.
Struktur Atmosfer
Atmosfer adalah Lapisan gas atau campuran gas yang menyelimuti dan terikat pada bumi oleh gaya gravitasi bumi.

Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%),karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%),uap air, dan gas lainnya.

Distribusi suhu lawan ketinggian
Pengukuran suhu lapisan atmosfer antara permukaan bumi dan ketinggian 30 km menggunakan radiosonde. Untuk lapisan atmosfer antara ketinggian 30 km dan 90 km pengukuran dilakukan dengan menggunakan roket, sedangkan di atas ketinggian 90 km menggunakan satelit.

Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Di dalam t Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angina, tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Diantara troposfer dan stratosfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopouse.

Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu - 70oF atau sekitar - 57oC. Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya.

Mesosfer
Sekitar 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar - 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Diantara mesosfer dan termosfer terdapat lapisan yang disebut lapisan mesopause.

Termosfer
Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh.


SUHU UDARA
Definisi Suhu
Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul – molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda – benda lain atau menerima panas dari benda – benda lain tersebut. Dalam sistem dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih tinggi.

Dasar pengukuran suhu
Alat pengukur suhu disebut termometer. Termometer dibuat dengan mendasarkan sifat – sifat fisik dari suatu zat (bahan), misalnya pengembangan benda padat, benda cair, gas dan juga sifat merubahnya tahanan listrik terhadap suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu – suhu yang tinggi disebut Pyrometer, misalnya Pyrometer radiasi, digunakan untuk mengukur suhu benda yang panas dan tidak perlu menempelkan alat tersebut pada benda yang diukur suhunya. Suhu tidak berdimensi sehingga untuk mengukur derajat suhu, pertama – tama ditentukan 2 titik tertentu yang disesuaikan dengan suatu sifat fisik suatu benda tertentu. Kemudian diantara dua buah titik yang telah di tentukan tersebut di bagi – bagi dalam skala – skala, yang menunjukan derajat – derajat suhu. Skala – skala tersebut merupakan pembagian suhu dan bukan satuan daripada suhu. Dengan demikian suhu 30°C tidak berarti 3 x 10°C, dan 10°C berarti skala derajat C ke sepuluh.



Gambar Sangkar cuaca (termometer bola basah & termometer bola kering)

Skala Suhu
Titik es adalah suhu dimana es murni mulai mencair di bawah tekanan dari luar 1 atmosfer standar (normal) yaitu tekanan yang dapat menahan berat sekolom air raksa setinggi 76 cm atau 1013,250 mb. Sedangkan yang dimaksud titik uap adalah suhu dimana air murni mulai mendidih dibawah tekanan dari luar 1 atmosfer standar.

Skala suhu yang biasa digunakan yaitu :

1.Skala Celsius, dengan titik es 0°C dan titik uap 100°C dan dibagi menjadi 100 bagian (skala).

2.Skala Fahreinheit, dengan titik es 32°F dan titik uap 212°F, dibagi menjadi 180 bagian (skala).

Variasi Harian Suhu Permukaan
Selama 24 jam, suhu udara selalu mengalami perubahan – perubahan. Di atas lautan perubahan suhu berlangsung lebih banyak perlahan – lahan daripada di atas daratan. Variasi suhu pada permukaan laut kurang dari 1°C, dan dalam keadaan tenang variasi suhu udara dekat laut hampir sama. Sebaliknya diatas daerah pedalaman continental dan padang pasir perubahan suhu udara permukaan antara siang dan malam mencapai 20°C. Sedangkan pada daerah pantai variasinya tergantung dari arah angin yang bertiup. Variasinya besar bila angin bertiup dari atas daratan dan sebaliknya.
KELEMBABAN UDARA
Definisi kelembaban udara adalah banyaknya kandungan uap air di atmosfer. Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Beberapa cara untuk menyatakan jumlah uap air yaitu :

Tekanan uap adalah tekanan parsial dari uap air. Dalam fase gas maka uap air di dalam atmosfer seperti gas sempurna (ideal).
Kelembaban mutlak yaitu massa air yang terkandung dalam satu satuan volume udara lengas.
Nisbah percampuran (mixing ratio) yaitu nisbah massa uap air terhadap massa udara kering.
Kelembaban spesifik didefinisikan sebagai massa uap air persatuan massa udara basah.
Kelembaban nisbi (RH) ialah perbandingan nisbah percampuran dengan nilai jenuhnya dan dinyatakan dalam %.
Suhu virtual.
Besaran yang sering dipakai untuk menyatakan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi yang diukur dengan psikrometer atau higrometer. Kelembaban nisbi berubah sesuai tempat dan waktu. Pada siang hari kelembaban nisbi berangsur – angsur turun kemudian pada sore hari sampai menjelang pagi bertambah besar.

SUMBER:http://www.cuacajateng.com/kelembabanudara.htm

video

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar