1. Jelaskan unsur-unsur pengendali suhu udara !Jawab :a) Sudut Datangnya Sinar Matahari

Sudut datang sinar matahari terkecil terjadi pada pagi dan sore hari, sedangkan sudut terbesar pada waktu siang hari tepatnya pukul 12.00 siang. Sudut datangnya sinar matahari yaitu sudut yang dibentuk oleh sinar matahari dan suatu bidang di permukaan bumi. Semakin besar sudut datangnya sinar matahari, maka semakin tegak datangnya sinar sehingga suhu yang diterima bumi semakin tinggi. Sebaliknya, semakin kecil sudut datangnya sinar matahari, berarti semakin miring datangnya sinar dan suhu yang diterima bumi semakin rendah.

b) Tinggi Rendahnya TempatSemakin tinggi kedudukan suatu tempat, temperatur udara di tempat tersebut akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya semakin rendah kedudukan suatu tempat, temperatur udara akan semakin tinggi. Perbedaan temperatur udara yang disebabkan adanya perbedaan tinggi rendah suatu daerah disebut amplitudo. Alat yang digunakan untuk mengatur tekanan udara dinamakan termometer. Garis khayal yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara sama disebut Garis isotherm. Salah satu sifat khas udara yaitu bila kita naik 100 meter, suhu udara akan turun 0,6 °C. Di Indonesia suhu rata-rata tahunan pada ketinggian 0 meter adalah 26 °C. Misal, suatu daerah dengan ketinggian 5.000 m di atas permukaan laut suhunya adalah 26 °C × -0,6 °C = -4 °C, jadi suhu udara di daerah tersebut adalah -4 °C. Perbedaan temperatur tinggi rendahnya suatu daerah dinamakan derajat geotermis. Suhu udara rata-rata tahunan pada setiap wilayah di Indonesia berbeda-beda sesuai dengan tinggi rendahnya tempat tersebut dari permukaan laut.

c) Angin dan Arus LautAngin dan arus laut mempunyai pengaruh terhadap temperatur udara. Misalnya, angin dan arus dari daerah yang dingin, akan menyebabkan daerah yang dilalui angin tersebut juga akan menjadi dingin.

d) Lamanya PenyinaranLamanya penyinaran matahari pada suatu tempat tergantung dari letak garis lintangnya. Semakin rendah letak garis lintangnya maka semakin lama daerah tersebut mendapatkan sinar matahari dan suhu udaranya semakin tinggi.Sebaliknya, semakin tinggi letak garis lintang maka intensitas penyinaran matahari semakin kecil sehingga suhu udaranya semakin rendah. Indonesia yang terletak di daerah lintang rendah (6 °LU – 11 °LS) mendapatkan penyinaran matahari relatif lebih lama sehingga suhu rata-rata hariannya cukup tinggi.

e) AwanAwan merupakan penghalang pancaran sinar matahari ke bumi. Jika suatu daerah terjadi awan (mendung) maka panas yang diterima bumi relatif sedikit, hal ini disebabkan sinar matahari tertutup oleh awan dan kemampuan awan menyerap panas matahari. Permukaan daratan lebih cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan panas, sedangkan permukaan lautan lebih lambat menerima panas dan lambat pula melepaskan panas. Apabila udara pada siang hari diselimuti oleh awan, maka temperatur udara pada malam hari akan semakin dingin.

2. Jelaskan cara-cara perambatan panas !Jawab :Panas atau kalor adalah salah satu bentuk energi, yaitu energi panas. Jika suatu benda melepaskan kalor pada benda lain maka kalor yang diterima benda lain sama dengan kalor yang dilepas benda itu. Pernyataan ini disebut juga sebagai Asas Black, yaitu jumlah kalor

yang dilepas sama dengan kalor yang diterima. Panas dapat berpindah melalui radiasi, konveksi dan konduksi. Media yang digunakan dalam perpindahan panas bisa berupa zat padat, cair maupun udara (gas).a) Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa zat perantara. Contoh paling mudah dari perpindahan panas secara radiasi adalah pancaran sinar matahari. Matahari memancarkan panasnya sehingga sampai ke permukaan bumi melalui ruang hampa. Di ruang hampa tidak ada zat yang dapat dilalui dan juga tidak ada zat yang dapat mengalir. Panas matahari tersebut sampai ke bumi secara langsung atau secara pancaran tanpa melalui zat perantara.

b) KonveksiKonveksi adalah perpindahan panas karena terjadinya perpindahan zat. Peristiwa konveksi atau aliran zat terjadi pada perubahan suhu suatu zat. Contohnya adalah air yang sedang direbus. Zat cair dan gas yang terkena panas maka molekul-molekulnya bertambah besar dan beratnya tetap, sehingga akan bergerak ke atas. Gerakan ke atas ini akan diikuti oleh gerakan zat lain secara terus menerus sehingga terjadi aliran zat karena panas. Dari peristiwa aliran inilah, maka panas dapat merambat secara konveksi.

c) KonduksiKonduksi adalah perpindahan panas melalui benda padat. Benda yang dapat menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor. Pada umumnya, konduktor terbuat dari logam. Benda yang sukar menghantarkan panas disebut isolator. Menurut Wikipedia, pada peristiwa konduksi, panas mengalir melalui molekul-molekul zat tanpa memindahkan atau menggerakkan molekul zat itu. Benda padat memiliki kemampuan merambatkan panas secara konduksi yang berbeda-beda.

3. Jelaskan pengaruh suhu pada tanaman !Jawab :Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu mempengaruhi beberpa proses fisiologis penting yaitu :a) Buka dan menututupnya stomatab) Transpirasic) Penyerapan air dan nutrisi (unsur hara)d) Fotosintesise) Respirasi f) Kinerja enzimg) Cita rasa tanamanh) Pembentukan primordia bungaPeningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan proses-proses tersebut dan setelah melewati titik optimum proses tersebut mulai dihambat baik secara fisik maupun kimia. Menurunnya aktivitas enzim (degradasi enzim).Pada tanaman hortikultura suhu merupakan faktor penting dalam pembentukan primordia bunga, dimana dalam pembentukan bunga tanaman dibutuhkan suhu optimal yaitu suhu yang dibutuhkan tanaman dalam pembentukan primordia bunga. Dimana dalam pembentukan bunga tanaman memerlukan suhu optimal yaitu suhu yang dibutuhkan oleh tanaman dalam pembentukan primordia bunga. Selian itu juga mempengaruhi aktivitas mikroorganisme dan enzim pada suhu yang rendah 00C umumnya aktivitas organisme tidak aktif atau dorman sedangkan pada suhu yang tinggi akan menimbulkan proses pembentukan protein dan enzim yang bercerai berai/rusak (denaturasi). Suhu yang dibutuhkan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman dikenal sebagai suhu kerdinal yaitu meliputi suhu optimum, suhu minimum dan suhu maksimum. Suhu kardinal

yang dibutuhkan oleh  tanaman adalah berbeda-beda tergantung pada jenis tanamannya. Dimana suhu yang berada dibawah batas maksimum atau diatas optimum ini tidak baik untuk tanaman, keadaan tersebut sering disebut suhu ekstrim. Pengaruh faktor suhu pada tanaman menimbulkan gangguan-gangguan pada tanaman baik secara morfologi maupun fisiologinya.Batas suhu yang membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman diketahui sebagai suhu optimum. Pada batas ini semua proses dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman akan berjalan baik dari segi morfologi muapun fisiologinya.Proses fisiologi tersebut antara lain yaitu :- Fotosintesis- Respirasi- Penyerapan air- Transpirasi- Pembelahan sel- Pemanjangan sel- Perubahan fungsi selPerubahan fungsi sel akan berlangsung secara baik sehingga akan diperoleh produksi maksimum pada setiap jenis tanaman kebutuhan akan suhu optimum ini bervariasi seperti pada tanaman C3 membutuhkan suhu optimumnya antara 27 0C sampai 280C, sedangkan pada tanaman C4 suhu optimumnya adalah 300C sampai 350C.Berdasarkan hal ini tanaman hortikultura dikelompokkan sebagai berikut :- Tanaman yang menghendaki batas suhu optimum yang rendah ( tanaman musim dingin),

yaitu tanaman yang tumbuh baik pada suhu 450F sampai 600.- Tanaman yang menghendaki batas suhu optimum yang tinggi (musim panas), yaitu

tanaman yang tumbuh baik pada suhu antara 600F sampai 750F.Dari tipe-tipe tanaman tersebut diatas maka dapat dilihat contoh-contoh tanamannya pada tabel berikut.Tanaman Musim Dingin (suhu Optimum = 45-600F)Tanaman buah-buahan Tanaman sayuran Tanaman hiasApel, pear, cherry, plum, strawbery

Asparagus, kubis, wortel, kentang dll

Gramenium, petunia

Tanaman Musim Dingin (suhu Optimum = 60-750F)Apricot, grape, citrus Tomat, waluh, ketimun Rose, orchidSuhu diatas maksimum yang berpengaruh terhadap :- Respirasi yaitu terjadinya proses respirasi dan absobsi air yang tinggi sehingga terjadi

proses-proses perombakan protein dan terhambatnya kinerja enzim (denaturasi).- Terganggunya pembentukan sel generatif yang  terjadi karena rusaknya pembelahan sel

secara mitosis sehingga biji akan mandul atau kosong.- Terjadinya translokasi yaitu terganggunya proses pengangkutan dan penyebarann

assimilat (hasil fotosintesis) dari sumber fotosintesis ke bagian-bagian tanaman yang menggunakan atau menyimpan cadangan makanan seperti : buah, batang dan umbi.

- Terjadinya mutasi gen akibat adanaya suhu yang terlalu tinggi yang menyebabkan berubahnya susunan genetik tanaman atau adanya sinar gamma.

- Tanaman kekurangan unsur hara, karena suhu tinggi dapat mengganggu perombakan-perombakan senyawa-senyawa penting bagi tanaman.

- Tanaman menjadi layu akibat suhu yang tinggi sehingga absorbsi air yang rendah dan tingginya evapotranspirasi.

Suhu dibawah minimum berpengaruh tehadap :- Absorbsi unsur hara dan air terganggu karena air akan membekupada suhu dibawah

minimum dan akar tanaman akan membeku yang menyebabkan fikositas  menjadi naik.

Penyerapan unsur hara juga terganggu karena bakteri-bakteri pengurai akan mengalami dormansi atau istrihat.

- Respirasi menurun karena kebutuhan air dan udara dalam tubuh tanaman menjadi rendah seiring rendahnya aktivitas-aktivitas dalam tubuh tumbuhan.

- Perkecambahan benih akan teganggu dimana embrio akan rusak yang disebabkan rusaknya membran sel dalam biji.

- Sufokasi (suffocationI) lambatnya pertumbuhan tanaman karena suhu udara yang rendah pada tanah dan kekurangan oksigen.

- Dedikasi yaitu terjadinya kekeringan fisiologis karena absorbso air terhambat karena kurangnya permeabilitas selaput akar atau karena naiknya visikositas air dalam air bahkan membeku.

4. Jelaskan laju produksi bahan kering menurut Van’t Hoff !Jawab :Secara umum dapat disebutkan bahwa setiap penurunan suhu 10oC (18oF) akan mengurangi laju reaksi kerusakan bahan pangan setengah kalinya atau laju metabolisme akan berkurang setengahnya. Sebaliknya, laju reaksi ini dalam batasan kisaran suhu fisiologis meningkat meningkat secara eksponensial dengan peningkatan suhu. Van’t Hoff seorang ahli kimia Belanda menjelaskan bahwa, laju reaksi kimia kurang lebih dua kali untuk setiap kenakan suhu 10oC (18oF), yang secara matematis dinayatakn dengan penggunaan suhu “quosien suhu” (Q10), yaitu :

Q10 = (R2 / R1)10/(t2

- t1) = Konstan kurang lebih 2

Dimana : t2, t1 = Suhu (oC) R2, R1 = Laju pada kedua macam suhu tersebutDari formula ini dapat dihitung baik (Q10) atau laju yang belum diketahui pada perbedaan suhu tertentu.Fenomena hubungan antara laju proses metabolisme dengan suhu inilah yang menjadi dasar pengawetan bahan pangan dengan penggunaan suhu rendah. Penyimpanan bahan pangan pada suhu rendah dapat memperpanjang masa hidup jaringan-jaringan di dalam bahan pangan tersebut. Hal ini bukan hanya keaktifan proses metabolisme menurun, tetapi juga karena pertumbuhan mikroba penyebab kerusakan dapat diperlambat. Selain itu laju reaksi-reaksi kimia dan enzimatis juga diperlambat pada suhu rendah. Semakin rendah suhu semakin lambat proses tersebut.

5. Jelaskan rumus Braak !Jawab :Pada daerah yang data suhu udaranya tidak tersedia, suhu udara diperkirakan berdasarkan ketinggian tempat dari permukaan laut. Semakin tinggi tempat, semakin rendah suhu udara rata-ratanya dan hubungan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus Braak, yaitu :

26,3 oC – (0,01 x elevasi (m) x 0,6 oC)Dimana suhu rata-rata dataran rendah/pantai 25 – 27 oC.Data curah hujan diperoleh dari hasil pengukuran stasiun penakar hujan yang ditempatkan pada suatu lokasi yang dianggap dapat mewakili suatu wilayah tertentu. Pengukuran curah hujan dapat dilakukan secara manual dan otomatis. Secara manual biasanya dicatat besarnya jumlah curah hujan yang terjadi selama 1 (satu) hari, yang kemudian dijumlahkan menjadi bulanan dan seterusnya tahunan. Sedangkan secara otomatis menggunakan alat-alat khusus yang dapat mencatat kejadian hujan setiap periode tertentu, misalnya setiap menit, setiap jam, dan seterusnya. Untuk keperluan penilaian kesesuaian lahan biasanya dinyatakan dalam jumlah curah hujan tahunan, jumlah bulan kering dan jumlah bulan basah. Oldeman (1975) mengelompokkan wilayah berdasarkan jumlah bulan basah dan bulan kering berturut-turut. Bulan basah adalah bulan yang mempunyai curah hujan > 200 mm, sedangkan bulan kering

mempunyai curah hujan < 100 mm. Kriteria ini lebih diperuntukkan bagi tanaman pangan, terutama untuk padi. Berdasarkan kriteria tersebut Oldeman (1975) membagi zone agroklimat kedalam 5 kelas utama (A, B, C, D dan E). Sedangkan Schmidt & Ferguson (1951) membuat klasifikasi iklim berdasarkan curah hujan yang berbeda, yaitu bulan basah (> 100 mm) dan bulan kering (< 60 mm). Kriteria yang terakhir lebih bersifat umum untuk pertanian dan biasanya digunakan untuk penilaian tanaman tahunan.

6. Jelaskan stress suhu pada tanaman dan pengatasannya !Jawab :Tanaman bisa mengalami stress seperti juga makhluk hidup lainnya. Serangan hama, perubahan iklim atau juga meningkatnya pancaran sinar ultra violet akibat membesarnya lubang ozon membuat tanaman stress. Pada saat stress tanaman mengeluarkan zat kimia tertentu, sebagai sistem pertahanan tubuh untuk dapat bertahan hidup. Sinyal stress pada sebuah tanaman, dapat dikenali oleh tanaman lainnya, untuk juga segera mengembangkan pertahanan tubuhnya. Sejak abad pertama ilmuwan Romawi Plinius sudah mengamati fenomena alam tersebut. Dilaporkan, tanaman di sekitar naungan kerindangan daun pohon kenari, seringkali mati atau tidak bisa berkembang biak. Diduga penyebabnya adalah rebutan kesempatan hidup sesama tanaman. Para ahli botani modern menyebut fenomena itu sebagai Allelopathie. Dengan mengeluarkan unsur-unsur kimia tertentu, tanaman dapat saling menghambat atau mendorong pertumbuhan tanaman lainnya. Selain itu tanaman akan memproduksi antibiotika, untuk memerangi bakteri atau jamur yang menyerangnya. Jika tanaman lain berada di bayangan angin tanaman yang mengeluarkan sinyal stress tsb, dengan segera tanaman bersangkutan juga ikut bereaksi. Juga sejak lama diketahui, tanaman mengeluarkan unsur-unsur kimia tertentu, untuk menarik serangga tertentu agar melakukan pembuahan. Jadi secara cerdik, tanaman mengeluarkan sinyal-sinyal yang berbeda, untuk mengusir atau menarik makhluk hidup lainnya. Dewasa ini diketahui tanaman dan atmosfir secara rutin melakukan pertukaran unsur. Keduanya saling mempengaruhi dalam proses yang amat rumit. Pada proses fotosintesa misalnya, tanaman menyerap gas rumah kaca karbon dioksida dan melepaskan oksigen serta unsur-unsur lainnya. Seluruh tanaman di muka Bumi, dewasa ini ditaksir mampu menyerap 200 sampai 300 milyar ton karbon-dioksida dari udara. Namun aktifitas manusia dalam beberapa abad terakhir ini, mengubah keseimbangan pertukaran unsur dari tanaman ke udara dan sebaliknya. Tanaman semakin sering mengeluarkan sinyal stress, yang menunjukan adanya gangguan keseimbangan ekosystem. Misalnya, kini semakin sering terbentuk apa yang disebut summersmog, yakni lapisan ozon di bawah permukaan, akibat gas buang kendaraan bermotor yang bereaksi dengan oksigen yang diproduksi tanaman. Terjadilah reaksi berantai yang semakin merugikan tanaman, karena tanaman mengalami stress berlebihan. Sebagai reaksinya tanaman mengeluarkan unsur kimia yang berfungsi menguraikan ozon. Namun bukan hanya ozon di bawah permukaan, akan tetapi juga lapisan ozon di atmosfir ikut terurai. Setiap tahunnya diperkirakan sampai 800 juta ton lapisan ozon terurai akibat reaksi berantai ini.Dampak selanjutnya terjadi reaksi yang lebih rumit, yang diduga mengakibatkan pemusnahan hutan secara alami, serta perubahan iklim global. Para ahli biologi dan kimia atmosfir di pusat penelitian ilmiah Jülich di Jerman, sejak tahun 1986 melakukan penelitian bersama, untuk mengetahui secara persis bagaimana proses pertukaran gas dan unsur kimia dari tanaman ke atmosfir dan sebaliknya. Terutama hendak diketahui dampak dari emisi gas Nitrogen Oksida yang berasal dari mesin mobil, terhadap tanaman. Diketahui daun tanaman menyerap hampir seluruh gas Nitrogen Oksida. Yang juga menjadi fokus perhatian para ahli adalah apa yang disebut unsur-unsur organik yang mudah menguap. Unsur organik inilah

yang memberikan bau atau aroma khas pada tanaman. Pada kondisi normal, tanaman mengeluarkan sampai 50 jenis unsur organik yang mudah menguap ini. Pada saat stress, jumlah unsur organik yang dilepaskan dapat mencapi 400 jenis, tergantung dari jenis stressornya. Sejumlah unsur organik yang mudah menguap ini, diketahui memicu bahkan memperkuat terbentuknya lapisan ozon baik di atmosfir maupun di bawah permukaan. Para ahli menyebutkan, siklus, komposisi maupun senyawa antar unsur amatlah rumit. Pada komposisi unsur Nitrogen, unsur organik dan intensitas sinar matahari tertentu, terbentuk lapisan ozon di atmosfir. Akan tetapi jika komposisinya berubah, misalnya jika intensitas sinar matahari menguat, lapisan ozon di atmosfir dapat terurai, sebaliknya terbentuk lapisan ozon di bawah permukaan. Penelitian mengenai sinyal-sinyal stress pada tanaman serta reaksinya berupa emisi unsur organik tertentu, memang belum menemukan gambaran yang sempurna. Akan tetapi sudah diketahui adanya kaitan timbal-balik antara tanaman dan atmosfir, yang amat menentukan muncul dan musnahnya kehidupan di muka Bumi. Termasuk keberadaan umat manusia. Pertukaran unsur antara atmosfir dan tanaman, adalah ekosistem besar yang menentukan kehidupan di Bumi. Dewasa ini masih terus diteliti, seberapa besar dampak global dari aktivitas manusia, terhadap keseimbangan siklus pertukaran unsur tersebut.

7. Jelaskan suhu kardinal tanaman dan pengaruhnya !Jawab :Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan tanaman dikenal sebagi suhu kardinal yaitu meliputi :a) Suhu optimum (pada kondisi ini tanaman dapat tumbuh baik).b) S u h u m i n i m u m ( p a d a s u h u d i b a w a h n y a t a n a m a n t i d a k

d a p a t tumbuh).c) Suhu maksimum (pada suhu yang lebih tinggi tanaman tidak dapat tumbuh).Suhu kardinal untuk setiap jenis tanaman memang bervariasi satu dengan lainnya. Batas suhu yang membantu pertumbuhan dan perkembangan tanamandiketahui sebagai batas suhu optimum. Pada batas ini semua proses dasar  seperti : fotosintesis, respirasi, penyerapan air, transpirasi, pembelahan sel,  perpanjangan sel dan perubahan fungsi sel akan berlangsung baik dan tentusaja akan diperoleh produksi tanaman yang tertinggi. Batas suhu optimumtidak sama untuk semua tanaman, sebagai contoh : apel, kentang, sugar-beetmenghendaki suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan tanaman jeruk, ketelarambat atau gardenia.

8. Jelaskan cara pengukuran suhu udara !Jawab :Suhu (temperatur) adalah suatu besaran panas yang dirasakan oleh manusia. Satuan suhu yang biasa digunakan di Indonesia adalah derajat celcius (0C). Mengingat pentingnya faktor suhu terhadap kehidupan dan aktifitas manusia menyebabkan pengamatan suhu udara yang dilakukan oleh stasiun meteorologi dan klimatologi memiliki beberapa kriteria diantaranya:

- Suhu udara permukaan (suhu udara aktual, rata-rata, maksimum dan minimum).- Suhu udara di beberapa ketinggian/ lapisan atmosfer (hingga ketinggian ± 35 Km).- Suhu tanah di beberapa kedalaman tanah (hingga kedalaman 1 m).- Suhu permukaan air dan suhu permukaan laut.

a) Thermometer bola asah dan bola keringMerupakan thermometer air raksa dalam bejana kaca untuk mengukur suhu udara aktual yang terjadi (thermometer bola kering). Adapun thermometer bola basah adalah thermometer yang pada bola air raksa (sensor) dibungkus dengan kain basah agar  suhu

yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air di udara dapat berkondensasi.

b) Thermometer maksimum

Thermometer air raksa ini memiliki pipa kapiler kecil (pembuluh) didekat tempat/ tabung air raksanya, sehingga air raksa hanya bisa naik bila suhu udara meningkat, tapi tidak dapat turun kembali pada saat suhu udara mendingin. Untuk mengembalikan air raksa ketempat semula, thermometer ini harus dihentakan berkali-kali atau diarahkan dengan menggunakan magnet.Dari gambar disamping dapat diilustrasikan bahwa apabila temperatur naik dan kolom air raksa tidak terputus, maka air raksa terdesak melalui bagian yang sempit. Ujung kolom menunjukkan temperatur udara. Apabila suhu turun, kolom air raksa terputus pada bagian yang sempit setelah air raksa dalam bola temperatur menyusut. Ujung lain dari kolom air raksa tetap pada tempatnya.Untuk pengamatan suhu udara ujung kolom ini menunjukkan suhu udara karena penyusutan air raksa kecil sekali dan dapat diabaikan. Jadi Thermometer menunjukkan suhu udara tertinggi setelah terakhir dikembalikan. Thermometer dikembalikan setelah dibaca.

c) Thermometer minimumThermometer minimum biasanya menggunakan alkohol untuk pendeteksi suhu udara yang terjadi. Hal ini dikarenakan alkohol memiliki titik beku lebih tinggi dibanding air raksa, sehingga cocok untuk pengukuran suhu minimum. Prinsip kerja thermometer minimum adalah dengan menggunakan sebuah penghalang (indeks) pada pipa alkohol, sehingga apabila suhu menurun akan menyebabkan indeks ikut tertarik kebawah, namun bila suhu meningkat maka indek akan tetap pada posisi dibawah. Selain itu peletakan thermometer harus miring sekitar 20-30 derajat, dengan posisi tabung alkohol berada di bawah. Hal ini juga dimaksudkan untuk mempertahankan agar indek tidak dapat naik kembali bila sudah berada diposisi bawah (suhu minimum).

Untuk mengembalikan posisi indeks ke posisi aktual dapat dilakukan dengan memiringkan/ membalikkan posisi thermometer hingga indek bergerak ke ujung dari alkohol (posisi suhu aktual).

d) ThermographAlat ini mencatat otomatis temperatur sebagai fungsi waktu. Thermograph ini adalah logam panjang yang terdiri dari 2 bagian, kuningan dan invar. Bentuk bimetal merupakan spiral. Terpasang pada sumbu horizontal dan diluar kotak Thermograph. Satu ujung bimetal dipasang pada kotak dengan sekrup penyetel halus, sehingga letak pena dapat diatur. Ujung lain dihubungkan ketangkai pena melalui sumbu horizontal sehingga dapat menimbulkan track/ rekaman pada kertas pias yang berputar 24 jam per rotasi. Jika temperatur naik, ujung bimetal menggerakkan tangkai pena keatas, dan sebaliknya. Sebelum dipakai, thermograph harus dikalibrasi terlebih dahulu. Alat ini harus ditempatkan dalam sangkar apabila dipakai untuk mengukur atmospher.

e) Thermometer tanah

Prinsipnya sama dengan thermometer air raksa yang lain, hanya aplikasinya digunakan untuk mengukur suhu tanah dari kedalaman 0, 2, 5, 10, 20, 50 dan 100 cm. Untuk kedalaman 50 dan 100 cm, harus tanam sebuah tabung silinder untuk menempatkan thermometer agar mudah untuk melakukan pembacaan. Untuk kedalaman 0-20 cm, cukup dengan membenamkan bola tempat air raksa sesuai dengan kedalaman yang diperlukan.

f) Thermometer apung

Thermometer ini merupakan bagian/ kelengkapan dari alat evaporasi panci terbuka. Berfungsi untuk mengetahui suhu permukaan air yang terjadi di permukaan bumi/ tanah. Terdiri dari thermometer maksimum (thermometer air raksa) dan thermometer minimum (thermometer alcohol). Suhu rata-rata air didapat dengan menambahkan suhu makimum dan minimum, kemudian dibagi dua. Letak thermometer harus terapung tepat di permukaan air, sehingga dilengkapi dengan pelampung dibagian depan dan melakang yang terbuat dari bahan yang tahan air/ karat (biasanya almunium). Setelah dilakukan pembacaan, posisi indek pada thermometer minimum harus dikembalikan ke suhu actual dengan memiringkannya. Sedangkan untuk thermometer maksimum, tinggi air raksa juga dikembalikan pada suhu actual dengan menggunakan magnet.

g) Kalibrator thermometer

Alat ini ini berfungsi untuk menguji/ mengkalibrasi thermometer/ thermograph dengan kendali temperatur elektronik, lampu indikator dan satu set termometer standard. Temperature test cabinet biasanya terbuat dari baja tahan-karat dengan kamar uji yang dilengkapi dengan tameng kaca dibagian depan. Dapat digunakan untuk mengkalibrasi 4 termograph/ thermohygrographs secara bersamaan, atau instrumen serupa. Nilai temperatur ditentukan melalui papan tombol dan DPC (Deode Pemancar Cahaya).

9. Jelaskan terjadinya suhu udara secara vertikal dan horizontal !Jawab :a) Suhu udara secara horisontal

Jika bumi kita homogen tanpa kehadiran darat dan laut, maka mungkin distribusi suhu di permukaan bumi akan bersesuaian dengan posisi lintangnya. Di ekuator dan sekitarnya suhunya panas, sedang di kutub dan sekitarnya suhunya dingin. Namun demikian bumi sangatlah kompleks, lebih dari pada sekedar susunan darat dan laut. Sehingga secara keruangan (spasial) sebaran suhu dipermukaan bumi akan terganggu, tak sesederhana jika bumi itu homogen.

b) Suhu udara secara vertikal

Coba perhatikan Gambar dibawah, pada gambar tersebut grafik suhu udara dari permukaan bumi turun normal hingga pada suatu ketinggian 11 km. Penurunan suhu dipengaruhi oleh energi radiasi sinar matahari yang datang menghangatkan permukaan bumi, lalu permukaan bumi memantulkannya kembali menghangatkan udara di atasnya. Rata-rata laju penurunan suhu udara di atas muka bumi hingga ketinggian hingga 11 km adalah sebesar 6,50 C tiap kenaikan 1000 m ketinggian. Perlu diingat ini hanya rata-rata. Pada kenyataanya, di hari-hari tertentu pada saat mendaki ke ketinggian tertentu suhu udara menurun signifikan. Hal ini akan meningkatkan angka laju penurunan suhu udara. Begitu juga sebaliknya di hari-hari tertentu lainnya, suhu udara menurun agak lambat dengan meningkatnya ketinggian. Kadang-kadang justru suhu udara meningkat dengan

meningkatnya ketinggian, kejadian ini dinamakan inversi suhu (pembalikan suhu). Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa laju penurunan suhu berfluktuasi, bervariasi dari hari ke hari dan dari musim ke musim.Keadaan cuaca dimana kita familiar dengannya terjadi di wilayah atmosfer dari permukaan bumi hingga pada ketinggian sekitar 11 km. Pada region ini udara bersirkulasi dari permukaan bumi hingga pada ketingian 11 km, hingga pada ketinggian tersebut udara berhenti untuk menjadi lebih dingin lagi. Region atau lapisan atmosfer ini disebut troposfer.Alat yang digunakan untuk mengukur profil vertikal suhu udara di atmosfer hingga ketinggian tertentu (bahkan bisa melebihi 30 km) dinamakan radiosonde.

Memperhatikan gambar profil suhu di atas, setelah ketinggian 11 km laju penurunan udara berhenti dengan meningkatnya ketinggian hingga pada ketinggian sekitar 20 km. Ketinggian 11 km adalah awal dari lapisan atmofer berikutnya yang disebut stratosfer. Lapisan stratosfer ini berakhir pada ketinggian 30 km. Garis batas wilayah antara troposfer dan stratosfer disebut tropopaus. Ketinggian tropopaus dari permukaan bumi bervariasi, di atas wilayah ekuator bumi tropopausnya lebih tinggi lalu menurun ke arah wilayah kutub.Masih dari gambar di atas, pada lapisan stratosfer di ketinggian 20 km, temperatur udara mulai meningkat dengan meningkatnya ketinggian, terjadi inversi suhu. Meskipun suhu meningkat sering dengan meningkatnya ketinggian, senyatanya suhu udara pada ketinggian 30 km tersebut sangatlah dingin (kurang dari -460 C). Alasan kenapa terjadi inversi suhu di lapisan atmosfer ini karena gas ozon (O3) berperanan memanaskan udara di sini. Ozon gas yang penting bagi kehidupan di bumi bertugas menyerap energi ultra violet (UV) yang dipancarkan matahari ke bumi. Sebagai akibat dari penyerapan itulah molekul-molekul udara pada lapisan ini menjadi meningkat suhunya. Jika tidak ada gas ozon di sana, suhu udara akan semakin dingin dengan meningkatnya ketinggian layaknya yang terjadi dilapisan troposfer.Perhatikan lagi Gambar tersebut, lapisan ozon terkonsentrasi hanya hingga pada ketinggian 25 km di atas permukaan bumi, namun suhu udara tetap meningkat hingga batas atas di lapisan stratosfer (50 km). Tetap terjadinya peningkatan suhu walau ozon berkurang drastis di atas 25 km karena udara pada ketinggian 50 km kepadatannya lebih rendah dibanding pada ketinggian 25 km. Rendahnya kepadatan molekul udara mengakibatkan meningkatnya penyerapan intensitas tenaga matahari hingga pada ketinggian 50 km, yang berakibat meningkatkan suhu udara.Di atas lapisan stratosfer adalah lapisan mesosfer (lapisan bagian tengah atmosfer). Lapisan ini dimulai pada ketinggian 50 km hingga kurang dari 90 km. Batas antara stratosfer dan mesosfer disebut stratospaus. Udara pada lapisan ini begitu tipis serta memiliki tekanan udara yang begitu kecil, sekitar 1 mb, artinya hanya 1 per 1000 dari seluruh molekul udara berada di atas garis stratospaus, selebihnya 99,9 persen dari seluruh molekul udara berada di bawah garis ini. Jika kita berada pada lapisan udara ini tanpa tabung oksigen, kita tak kan bisa bertahan karena kekurangan oksigen. Pilot

pesawat terbang yang berada di atas ketinggian 3 km dalam jangka waktu agak lama tanpa tabung oksigen akan mengalami kekurangan oksigen. Kekurangan oksigen ini lazim disebut hypoxia. Hypoxia membuat pilot tidak sadarkan diri, bahkan berujung pada kematian. Berada pada lapisan mesosfer mengakibatkan seseorang mati lemas dalam beberapa menit saja. Selain berakibat mati lemas, berada di lapisan mesosfer mengakibatkan bagian tubuh kita yang berhadapan langsung dengan matahari menjadi terbakar oleh sinar ultravioletnya. Selain itu, rendahnya tekanan udara mengakibatkan darah pada pada saluran pembuluh darah mendidih pada suhu normal manusia.Suhu udara pada lapisan mesosfer menurun terhadap meningkatnya ketinggian. Fenomena ini terjadi karena jumlah ozon yang tersisa sangat sedikit sekali. Pada lapisan ini, makin tinggi ketinggiannya makin sedikit jumlah ozon, sehingga energi radiasi matahari yang diserap ozonpun makin kecil. Di ketinggian 85 km, suhu udara mencapai titik rata-rata suhu terdinginnya yang mencapai -900 C.Lapisan ‘panas’ atmosfer di atas mesosfer adalah termosfer. Kolom termosfer berksiar antara 85 – 500 km. Batas antara mesosfer dan termosfer adalah mesopaus. Di termosfer, molekul-molekul oksigen (O2) menyerap energy matahari, memanaskan udara. Karena hanya terdapat beberapa saja atom dan molekul di termosfer, penyerapan sedikit saja jumlah energy matahari mengakibatkan peningkatan yang besar pada suhu udara. Dapat dikatakan bahwa lapisan ini sangat sensitif terhadap energi matahari, suhu udara bisa memanas hingga 1.5000 C bahkan lebih.  Astronot yang menggunakan pesawat ulang alik maupun wahana stasiun luar angkasa menghabiskan waktunya bertugas di wilayah lapisan atmosfir ini.Pada puncak lapisan termosfer, sekitar 500 km di atas permukaan bumi, karena kepadatan molekul udaranya begitu rendah, molekul-molekul ini dapat bergerak sejauh 10 km sebelum pada akhirnya berbenturan dengan molekul lainnya. Molekul-molekul ini begitu ringan, pergerakan molekul yang sangat cepat dan pada arah yang tepat mengakibatkan molekul-mlekul ini lepas dari tarikan gravitasi bumi. Wilayah dimana molekul-molekul ini melepaskan diri dari gaya tarik bumi disebut lapisan eksosfer. Lapisan ini adalah lapisan teratas di atmosfer bumi kita.