KELOMPOK 4.

SUHU.

SUHU? ukuran E kinetik yg dihasilkan karena adanya aktivitas pergerakan molekul yang dikandung oleh suatu benda. satuan :

ºC, ºK atau ºF.

Setiap permukaan terdiri dari rangkaian mol-mol, apabila permukaan tsb menerima E, baik dr matahari atau E mekanis (dari pukulan, gesekan) →E tsb akan menggerakan/ mengaktifkan mol-mol dr permukaan tsb. Dari hasil pergerakan molekul tsb → dihasilkan E : energi kinetik.

I. Mekanisme Terjadinya Perubahan Suhu atau Panas

1. SERAPAN RM OLEH ATM

ERM sebelum spi ke PB ± 20% nya diserap oleh atmosfir → yang akan menentukan keadaan suhu di permukaan bumi

semakin besar ERM yang sampai ke PB → semakin besar pula suhu yang ditimbulkan.

2. ENERGI RERADIASI : RADIASI BALIK : RADIASI PB

Adalah energi yg dipancarkan oleh suatu permukaanSetelah pemukaan menyerap ERM secara max.

II. FAKTOR YG MENENTUKAN BESAR KECILNYA SUHU DI PERMUKAAN BUMI

Σ ENERGI RERADIASI

ERM yang diserap secara max oleh suatu permukaan, oleh permukaan tsb akan dipancarkan kembali ke ATM dalam bentuk gel. yang > panjang.

E yg dipancarkan permukaan setelah permukaan menyerap RM ini juga akan menentukan besar kecilnya suhu di permukaan.

Besarnya E yang dipancarkan sebanding dg suhu yang ditimbulkan,

Steffan Boltman : I = Єб T4,

I = ΣE yg dipancarkan oleh suatu permukaan, Є = koefisien emisifitas : besarnya E yg diemisikan oleh suatu permukaan

б = konstanta Steffan Boltman ( 5,67 x 10-5 erg.cm-2.det-1.K-4),T = suhu mutlak permukaan (ºK).

→ peningkatan Σ E yg dipancarkan oleh suatu permukaan sebanding dg peningkatan suhu permukaan.

III. PROSES PERAMBATAN PANAS :

E yg diterima & diserap oleh suatu permukaan → timbulnya panas, dan panas tersebut selanjutnya akan diteruskan/dirambatkan

ke tempat lain.

Perambatan panas tsb terjadi akibat adanya perbedaan muatan diantara permukaan, yaitu dari yang bermuatan > ke muatan <

Perambatan berlangsung secara : konduksi, konveksi dan radiasi, masing-masing proses mempunyai peranan penting dlm perubanan cuaca.

Panas dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain, yakni dari tempat dengan suhu yang > ke tempat dengan

suhu yang <.Kecepatan perpindahan panas ini ditentukan oleh besarnya perbedaan suhu antara kedua tempat & daya hantar panas

dari medium yang dilaluinya.

Masing-masing bahan mempunyai daya hantar panas yang berbeda.

Suhu udara yang ada disekitar permukaan atau yang ada pada permukaan mempunyai variasi yang bersifat specifik.

Variasi suhu : vertikal dan horizontal. Vertikal : variasi suhu akibat perubahan ketinggian tempat, yg berhub.

dg perubahan kerapatan molekul pada ketinggian yg berbeda. Pada lap. troposfer, suhu akan menurun 0,61º C dg bertambahnya

ketinggian 100 m.

Horizontal : variasi suhu yang terjadi akibat adanya keragaman sifat PB dalam menerima EM

VARIASI SUHU.

Variasi Suhu Udara HarianSuhu udara akan berfluktuasi dengan nyata

selama periode 24 jam → berkaitan erat dengan ERM

Variasi suhu harian dibedakan : 1. variasi suhu udara selama 24 jam 2. variasi suhu udara pada beberapa ketinggian.

1. VARIASI SUHU UDARA HARIAN SELAMA 24 JAM :

Besarnya ERM yg diterima oleh PB berhub, dg sudut datang RM di PB, → sudut datang ↑, E yang sampai di PB ↑.

IRM max tercapai ketika sudut datang matahari = 90º, yaitu tengah hari (jam 12.00).

Seiring dengan peningkatan IRM yang sampai ke PB, suhu udara juga akan meningkat, namun suhu udara maxterjadi tidak bersamaan dengan IRM max (atau jam 12.00),tetapi jam 13.00 – 14.00, karena dibutuhkan waktuuntuk merambatkan panas secara konduksi dari permukaan tanahke lapisan yang > dalam dan kemudian memancarkan kembalienergi tersebut ke ATM

Suhu udara min terjadi pada malam hari (lebih tepatnya menjelangagi hari) antara jam 02.00 – 03.00.

PROFIL SUHU UDARASuhu udara berfluktuasi dengan

nyata selama 24 jam.

Fluktuasi suhu udara berhubungan dg proses pertukaran energi

yg terjadi di Atmosfir

SIANG :Sebagian dari ERM diserap oleh gas-2 dan partikel padat,

serapan ERM akan menyebabkan t udara ↑t udara harian max terjadi beberapa saat setelah IRM max

tercapai. IRM max terjadi pada saat cahaya jatuh ┴ PB, di tengah

hari (jam 12.00), t max jam 13.00-14.00

Sebagian rad pantulan dr PB juga akan diserap oleh gas-2 dan partikel ATM tsb. Karena kerapatan udara dekat PB >

dan lap dekat permukaan lebih berkesempatan utk menyerap rad pantulan dr PB,

maka pd siang hari t udara dekat PB > dibanding t lapisan yg lebih tinggi

MALAM :

Menjelang subuh, t udara dekat PB < t lap diatasnya

PB penyerap utama RM → PB merupakan sumber panas bagi udara

diatasnya dan bagi lap tanah dibawahnya

Malam, PB ≠ menerima masukan ERM, tetapi PB tetap memancarkan

Energi dlm bentuk gel panjang → PB akan kehilangan panas → t ↓

Karena PB berperan sbg sumber panas, maka fluktuasi t permukaan >

dari fluktuasi t lap atasnya

2. VARIASI SUHU UDARA PD BBRP KETINGGIAN :

SIANG HARI :sebagian dari ERM akan diserap oleh gas-2 dan partikel-2 padatyg ada di ATM. Serapan ERM menyebabkan suhu udara meningkat. Sebagian radiasi pantulan dari PB juga akan diserap oleh gas-2 & partikel ATM tersebut. Karena kerapatan udara dekat permukaan lebih tinggi dan permukaan lebih berkesempatan untuk menyerap radiasi pantulan dr PB, → pada siang hari suhu udara dekat permukaan akan lebih tinggi dibanding pada lapisan yang lebih tinggi (Gambar ).

MALAM HARI : terutama menjelang pagi, suhu udara dekat permukaaan lebih rendah dibanding dengan suhu pada lapisan yang lebih tinggi (Gambar).

Variasi Suhu Udara Harian Pada Kondisi Cerah dan Berawan

Fluktuasi suhu udara di permukaan akan lebih besar dari fluktuasi suhu di atasnya.

PB mrp permukaan penyerap utama dari RM. Oleh sebab itu PB mrp sumber panas bagi udara di atasnya dan

bagi lap. udara di bawahnya.

Pada malam hari PB tidak menerima masukan energi dari RM, tetapi

PB tetap memancarkan energinya dalam bentuk radiasi gel panjang,

→ permukaan akan kehilangan panas dan suhu permukaan akan turun.

Karena peranya yang demikian, maka fluktuasi suhu udara di permukaan

akan lebih besar dari fluktuasi suhu di atasnya.

Kisaran suhu harian rata-2 pada ketinggian berbeda di Menara EiffelKetinggian (m) Kisaran suhu ( C) Kisaran suhu ( F)

2 7,6 13,7125 5,3 9,5200 4,7 8,5300 3,9 7,0

Karena pemanasan dan pendinginan ATM terjadi di perbatasan

(interface), → fluktuasi suhu terbesar di dekat permukaan tanah & Berkurang dengan semakin tingginya elevasi

Pada ketinggian 1 – 2 km, rata-2 kisaran harian suhu udara sangat kecil → semakin keatas menjauhi PB, perbedaan suhu siang &

malam semakin kecil.

Pada ketinggian tsb, perubahan-2 terutama disebabkan oleh adveksi

Udara panas atau dingin dan bukan oleh timbul atau tenggelamnya Matahari.

Variasi Suhu Tahunan

Perbedaan sifat PB dalam menerima dan menyerap RM mengakibatkan terjadinya perbedaan suhu yang ditimbulkan. PB yang bervegetasi fluktuasi suhunya < dibanding permukaan yang terbuka tanpa vegetasi.

Posisi lintang tempat yang berbeda juga mengakibatkan terjadinya perbedaan pola variasi suhu.

Equator mempunyai pola variasi suhu yang relatif < lintang > tinggi. Hal ini berkaitan dengan perbedaan penerimaan ERM antara lintang rendah, sedang dan lintang tinggi. Pada lintang rendah, sepanjang tahun menerima ERM yang hampir sama, sedangkan pada lintang menengah dan tinggi, penerimaanERM sepanjang tahun sangat berfluktuasi tergantung posiosi matahari → variasi suhu udara pada lintang menengah dan tinggi lebih besar

VARIASI SUHU TAHUNAN DI PB :

a. Tipe Kontinental : yaitu tipe variasi suhu yang memperlihatkan suhu minimum : Januari dan maksimum : Juli. Tipe seperti ini mrp ciri suhu pada daerah daratan luas pd lintang sedang.

b. Tipe Equatorial : tipe variasi suhu pada daerah tropis dimana beda suhu minimum dan maksimum relatif <, suhu maksimum : Juli.

c. Tipe Monsoon : yaitu tipe variasi suhu yang mempunyai pola suhu maksimum terjadi sekitar bulan Mei dan September. Pada tipe ini kisaran suhunya cukup besar & pengaruh daratan > dominan.

d. Tipe Maritim : yaitu tipe variasi suhu yang sangat dipengaruhi oleh pergerakan udara dari lautan. Perubahan suhu di atas lautan sangat berpengaruh terhadap situasi di atas daratan. Apabila terjadi peningkatan suhu laut di beberapa daerah sub tropis dpt berdampak thd tingginya permukaan air laut & penguapan, → dapat me + uap air di udara.

4. Suhu TanahBagi organisme, selain sebagai penyedia unsur hara,

lingkungan yang ada di dalam tanah sangat mempengaruhi kelangsungan hidupnya. Di dalam tanah, suhu merupakan unsur cuaca yang sangat berpengaruh terhadap mikroorganisme, karena berhubungan langsung dengan berbagai aktivitasnya

Suhu tanah juga dipengaruhi oleh jumlah serapan RM oleh PB.Siang hari, suhu permukaan tanah akan > dibandingkan suhu pada lapisan yang lebih dalam Hal ini disebabkan karena permukaan tanah yang akan menyerap RM secara langsung pada siang hari, baru kemudian panas dirambatkan ke lapisan yang lebih dalam secara konduksi. Malam hari, permukaan tanah akan kehilangan panas terlebih dahulu → suhu pada permukaan tanah akan < dibandingkan dengansuhu pada lapisan yang lebih dalam. Pada malam hari, panas akan merambat dari lapisan yang lebih dalam ke permukaan

Karena pola perambatan panas tersebut, maka fluktuasi suhu tanahakan tinggi pada permukaan dan akan semakin kecil dengan bertambahnya kedalaman.

Suhu tanah max pada permukaan tanah akan tercapai pada saat IRM mencapai maksimum (12.00) tetapi untuk lapisan yang lebih dalam, suhu max tercapai beberapa saat kemudian & semakin lama untuk lapisan yang > dalam.

Hal ini disebabkan karena dibutuhkan waktu untuk perpindahan panas secara konduksi dari permukaan ke lapisan tanah yang > dalam.

SUHU UDARA :SIANG HARI : t PERMUKAAN TANAH > LAPISAN YG DALAM

MALAM HARI : t PERMUKAAN TANAH < LAPISAN YG DALAM

SUHU UDARA MAX SETELAH IRM MAX = 13.00 – 14.00

FLUKTUASI TERBESAR DI PERMUKAAN TANAH

SUHU TANAH :SIANG HARI : t PERMUKAAN TANAH > LAPISAN YG DALAM

MALAM HARI : t PERMUKAAN TANAH < LAPISAN YG DALAM

SUHU TANAH MAX = IRM MAX = 12.00

FLUKTUASI TERBESAR DI PERMUKAAN TANAH

Unit Panas atau Derajat Hari (Degree Day)Konsep unit panas atau degree day didasarkan pada

teori bahwa perkembangan tanaman tergantung pada jumlah panas yang dialaminya selama pertumbuhan dan dihitung denganmengurangi suhu rata-rata pada hari tertentu dengan suhu minimum yang memungkinkan tanaman tersebut dapat hidup (suhu dasar). Suhu ambang minimum barvariasi antar tanaman, tetapi biasanya sekitar 5 – 15º C

Suhu harian rata2 diperoleh dengan menjumlahkan suhu max dan min, lalu dibagi dua.

Untuk tiap hari, tiap derajat perbedaan di atas ambang memiliki nilai satu.

Unit tersebut dihitung secara keseluruhan pada periode tertentu, (dari tanam hingga panen).

Sebagai contoh : jika rata-rata suhu pada suatu hari adalah sama atau kurang dari suhu ambang,

derajat hari bernilai = 0,

jika rata-rata suhu 5º C di atas ambang, maka nilai derajat hari = 5

Dimana Mt : akumulasi suhu harian selama n hari; Timax dan Timin : suhu max dan min harian yang diamati selang waktu

satu jam.

Konsep unit panas berguna untuk merencanakan penanaman &menduga panen, umumnya lebih akurat dari pada berdasarkan

sejarah pertanaman sebelumnya, seperti Σ hari dari tanam - panen. Untuk beberapa tanaman sayuran, seperti kapri dan jagung manis,

konsep unit panas dapat digunakan dg sangat baik. Kisaran suhu harian yg besar sangat sesuuntuk FS bersih.

Suhu malam berperan sangat penting untuk beberapa tanaman. Suhu malam yang tinggi meningkatkan laju respirasi yg berakibat

pada peningkatan penggunaan karbohidrat yang dihasilkan sepanjang siang hari.

Dalam keadaan demikian, pertumbuhan dan perkembangan tanaman kalau ada berlangsung lambat.

Sebagai contoh pada tanaman kentang, suhu siang dan malam yang tinggi menyebabkan berkurangnya laju asimilasi bersih,

Σ bahan kering yang terbagi ke umbi berkurang karena tingginya laju respirasi. Sekalipun rata-rata suhu siang hari antara 20 – 30o C adalah yang terbaik untuk pertumbuhan daun, suhu udara optimum untuk memaksimalkan hasil (penimbunan pati) antara 16 – 18o C.

Suhu malam yang tinggi lebih sering menyebabkan hasil umbi rendah dibandingkan suhu siang yang tinggi.

Tabel 5.1. Suhu Dasar dan Akumulasi Suhu Harian untuk Beberapa Spesies Tanaman

Spesies Tanaman Suhu Dasar (o C) Akumulasi Suhu Harian ( oC)

Barley (Hordeum vulgare)Gandum (Triticum aestivum)Jagung (Zea mays)Field Pea (Pisum sativum)Lentil (Lens esculenta)Kedele (Glycine max)Kacang Tunggak (Vigna unguiculata)Kacang Tanah (Arachis hypogea)Rape (Brasssica napus)Sesame (Sesamum indicum)

2,6 (0,3)2,6 (0,2)9,8 (0,3)1,4 (0,5)1,4 (1,3)9,9 (0,6)11,0 (0,2)13,3 (0,2)2,6 (0,3)

15,9 (2,3)

79,3 (2,5)77,9 (2,5)60,8 (2,6)110,3 (5,3)90,1 (8,0)70,5 (7,0)43,0 (1,9)76,3 (5,7)79,0 (2,8)

21,3 (15,9)

Angka dalam kurung menunjukkan standard error (Wild, 1988)

VARIASI SUHU DI DAERAH TROPIS (Indonesia) :

t musiman di Indo << (variasi t dipengaruhi oleh Fluktuasi ketinggian tempat)

Ciri suhu di daerah tropis :t rata-2 >>fluktuasi t <<variasi t tahunan di tropis < sub tropis

Faktor-faktor yg mempengaruhi penyebaran suhu di PB :1. ∑ Energi yg diterima PB : I = e б T4

2. Elevasi (ketinggian) : Hub. ant. ketinggian tempat dg suhu s/d 2000 m mengikuti hukum BRAAK (1929) t = ( 26,3 – 0,61 h ) ….. º C t = suhu rata-2 tahunan 26,3 = suhu rata-2 pada 0 m dpl 0,61 = gradien suhu pd setiap kenaikan 100 m h = ketinggian tempat (utk. Kelipatan 100 m)

3. Panas latent/panas potensial :

Panas latent = panas yg disimpan dlm uap air, yg terjadi karena uap Air mengalami kondensasi. Panas ini berfungsi utk memanasi ATM

4. Angin : → memindahkan panas dr tempat yg satu ke tempat lain.

Selesai

ANY QUESTIO

NS?