iv. unsur-unsur cuaca dan pengaruhnya thd

A. Definisi
Awan adalah kumpulan partikel air yang tampak di atmosfer,
sebagai hasil dari kondensasi uap air.
Partikel air itu dapat berupa tetes air maupun kristal es.
Kondensasi adalah perubahan fase gas ke fase cair
Hujan adalah curahan yang terdiri atas tetes air yang diameternya lebih dari 500 µm dan kecepatan jatuhnya >3 m/detik.
Prasarat pembentukan awan dan hujan adalah tersedianya:
1. inti pengembunan (kondensasi)
2. uap air
3. suhu rendah (dingin)
Perubahan dari uap air menjadi partikel air (embun) membutuhkan permukaan, tanpa permukaan sulit terjadi partikel air
(embun). Contoh pengembunan di permukaan bumi pengembunan terjadi pada permukaan tanaman, tanah, dll. Di atmosfer
bumi pengembunan terjadi pada partikel yang melayang, dengan
ukuran antara 0,001 dan 10 µm, dan bersifat higroskopis.
debu  pembakaran, tanah tiupan angin
asap  pembakaran
SO2  hasil kegunungapian, cerobong penyulingan
minyak
NaCl  deburan gelombang laut
benda kecil  spora, dll
Pada kondensasi terbentuk uap jenuh, terjadi kesetimbangan uap air dan
air
uap air === air  ea = es
Bila udara didinginkan, maka kelembaban nisbinya naik men-jadi 100 %,
tetapi sebelum tercapai keadaan ini, pengembun-an dimulai dari
permukaan inti pengembun yang ukuran besar. Tetes yang terbentuk akan
tumbuh mencapai tetes awan pada saat KN mendekati 100 %. Efek
larutan dilawan efek kelengkungan. Akibatnya inti pengembunan kecil
kurang aktif karena inti pengembunan yang besar ada telah diguna-kan
oleh uap air. Oleh sebab itu, banyak tetes awan di dalam suatu volume
lebih kecil dari pada banyaknya inti kondensasi.
Tetes awan dan hujan
r tetes awan antara 1,0 dan 20 µm atau Ø 2 dan 40 µm
r tetes hujan antara 100 dan 3000 µm atau Ø 200 dan 6000 µm
.
Inti kondensasi,
∅: 0.001-10 µm
∅: 2-20 µm
Tidak akan jatuh
0,1 -5 cm/detik
> 5 cm/detik
Teori tumbukan-penggabungan
Suhu > 0oC,
awan panas
Proses hujan panas
Teori tumbukan
Hasil kondensasi  tetes awan yang berbeda ukuran (KN
berbeda ukuran inti kond. berbeda). Tetes ini jatuh dengan
kecepatan berbeda, tergantung pada ukuran tetes awan. Saat
tetes awan jatuh, maka udara di depannya dibelokkan ke
samping dari lintasannya.
Tetes yang lebih kecil juga
disimpangkan. Besarnya simpangan terhadap lintasan tetes
besar tgt. masa tetes kecil. Jika masanya tidak terlalu kecil
dan cukup dekat dengan lintasan jatuh tetes besar ditumbuk
dan ditangkap oleh tetes yang jatuh. Peristiwa ini disebut
penangkapan atau penggabungan langsung.
Bila tetes jatuh, maka garis alir di depannya akan berdivergensi (menyebar) dengan cepat, sedangkan garis alir di
belakang tetes berkonvergensi (berkumpul) dengan lambat.
Oleh karenya di belakang tetes tahanan udara berkurang,
sehingga tetes lain yang ukurannya hampir sama akan jatuh
lebih cepat menyusulnya dan tejadilah penangkapan secara
tidak langsung.
Tumbukan terjadi pada awan yang suhunya > 0oC di daerah
tropik  hujan panas. Meskipun demikian proses ini pun dapat berlangsung pada awan suhu rendah
Teori Bergeron-Feindeisen
Pd suhu yang sama ea di atas uapa air > ea di atas kristal es, maka
uapa air dideposisi pada kristal
es,  kristal es tumbuh membesar
ea
ea
(sublimasi). Atau kristal es tumbuh atas jasa tetes air kelewat jenuh
dengan inti pembekuan. Inti pembekuan biasanya adalah tanah halus.
Kristal es yang terbentuk akan tumbuh oleh deposisi uap air dan bentuk
heksagonal.
Banyaknya kristal es bertambah karena terpecahnya kristal es semula
oleh aliran udara menjadi serpihan kristal es yang lebih kecil. Serpih ini
berperan pula sebagai inti pembeku baru. Serpih es juga bisa dibentuk
oleh pembekuan tetes air kelewat jenuh.
Kristal es yang terbentuk bergabung mengalami tumbukan menjadi
serpih salju dan bergabung. Kalau laju jatuh masa es melebihi laju
udara vertikal maka serpih salju akan jatuh dan mencair menjadi tetes
hujan.
Di atmosfer terdapat banyak bentuk awan. Berdasar bentuknya awan
digolongkan menjadi
1. awan berserat (sirus) - awan tinggi (>7 km)
2. awan berlapis (stratus)- awan tengahan (2-7 km)
3. awan bergumpal (kumulus)- awan rendah (< 2 km)
sirus = rambut/serat
Sirokumulus
sirostratus
altokumulus
altostratus
nimbostratus
stratokumulus
stratus
kumulus
kumolonimbus
cirrus
stratus
kumolonimbus
Hujan konveksi terjadi sebagai arus vertikal (udara hangat
dan lembab) yang disebabkan oleh pemanasan adiabatik  awan kumulus  kumolonimbus.
Pemanasan adiabatik adalah proses yang tidak ada
pertukaran bahang antara sistem dan lingkungannya
Hujan Orografik adalah hujan terbetuk oleh uap air dipaksa
naik pegunungan.
Hujan frontal adalah hujan pada lintang tengah akibat naiknya masa udara yang mengalami konvergensi. Hujan
ini terjadi pertemuan masa udara dingin yang kering
dan hangat yang lembab. Terbentuk awan stratus dan
awan kumulus pada musim panas.
Hujan gangguan adalah hujan yang terbentuk oleh uap air
yang mengalami konvergensi
Keawanan
(0ktas)
n/N
Keawanan (tenth)
n/N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0,95
0,85
*
0,75
0,65
0,55
0,45
0,35
0,15
0,0
0
1
0,95
0,85
2
0,80
oktas
3
4
5
0,75
0,65
0,55
6
0,50
7
8
0,40
0,30
9
0,15
tenth
10
0,0
Observatorium
Otomatis
ombrometer
elektronik
Hujan yang diamati adalah tebal air hujan yang diterima di
permukaan bumi sebelum mengalami evaporasi dan
peresapan ke dalam tanah.
Hujan yang diamati adalah yang mempunyai ketebalan > 0,5
mm, < 0,5 mm ditandai (-)
Alat penakar hujan (ombrometer) dipasang bebas dari gangguan tegakan (benda yang berdiri), misalnya gedung, pohon,
menara, dll.
Ombrogen bisa menggunakan yang non rekam (manual), dan
yang rekam (otomatis).
Otomatis = waktu hujan direkam
intensitas hujan bisa dihitung
pengukuran tidak setiap hari
Agihan hujan secara vertikal.
Makin tinggi tempat makin banyak awan dan hujannya (?).
Agihan hujan secara horisontal
a. Tropika (30o LU-30o LS),
0- 5oL hujan sepanjang tahun,
5- 20oL hujan musiman
20-30oL hujan musiman dan tahunan lebih rendah
b. subtropika (30o-40o LU/LS)
Hujan sangat sedikit pada musim panas dan cukup banyak
pada musim dingin. Basahnya musim dingin karena perpindahan angin lintang tengah ke ekuator. Keringnya musim
panas karena berpindahnya sabuk frot ke arah kutub dan
menguatnya antisiklon.
c. lintang di atas 40o
Hujan cukup pada seluruh musim. Perbedaannya pada bagian barat benua
lebih basah dari pada bagian timur benua
Agihan hujan secara horisontal dan peran hujan dalam proses pembentukan tanah
Rata –rata aritmatik.
n
1
Σ Rb,i/n
Σ Rb
Σ Rt/n
Metode Isohyet
Metode rata-rata berbobot (metode Thiessen)
.
2
3
4
Variabel
klasifikasi iklim
Peluang Hujan
• Bulan basah
• Bulan kering
Schimdt-Ferguson,
• Bulan lembab
Oldeman
P75 = (0,82 CHb-30)mm
Tanaman
Awan berhubungan dengan jumlah radiasi sinar matahari
1. Pengaruh terhadap fotosintesis
Hujan berhubungan dengan keadaan air di atas tanah dan pada zona
perakaran
2. Pengaruh hujan thd. transpirasi
3. Ketersediaan air untuk fotosintesis dan respirasi
4. Membantu ketersediaan dan penyerapan hara
5. Menyebabkan kerusakan tanaman (jenuh, tergenang, erosi, banjir,
banjir bandang)
Tanah
6. Hujan bersama suhu merupakan faktor pembentuk tanah
7. Peran air sebagai penghidrolisis mineral batuan meningkatkan
ketersediaan unsur hara.
8. Agen pelindi, erosi, bahan tanah dan unsur hara
.
kering
lembab
Titik layu tetap
(TLT)
basah
Kapasitas lapangan (KL)
Kadar air di bawah TLT terjadi defisit air pertumbuhan
tanaman terganggu, kecuali tanaman toleran kekeringan
Kadar air antara KL dan TLT merupakan air yang tersedia bagi
banyak tanaman.
Kadar air tanah di atas KL merupakan air yang mengisi pori
makro tersedia untuk tanaman hidrofit.
Untuk evaluasi lahan atau mencari lokasi untuk tanaman, curah hujan yang
digunakan adalah curah hujan bulanan atau tahunan. Dalam evaluasi kesesuaian
lahan tidak berdasarkan kadar air tanah tersebut, tetapi berdasarkan pembatas pertumbuhan atau produksi tanaman, maka dibuat kisaran CH tahunan yang termasuk
dalam S1 (sangat sesuai), S2 (cukup sesuai), S3 (sesuai marginal), dan N (tidak
sesuai).
Tanaman
S1
S2
S3
N
----------------- (mm) ------------------Padi
175-500
500-650
125-175
650-750
100-125
<100
>750
Jagung
500-1200
1200-1600
450-500
>1600
300-450
< 300
Sorgum
400-900
300-400
900-1200
150-300
1200-1400
> 1400
< 150
Kacang hijau
350-600
600-1000
300-350
>1000
250-300
<250
Tanaman
S1
S2
S3
N
--------------------- (mm ) -----------------------
Ujbi jalar
800-1500
600-800
1500-2500
400-600
2500-4000
< 400
>4000
Ubi Kayu
1000-2000
600-1000
2000-3000
400-600
2500-4000
< 500
>5000
Durian
2000-3000
1750-2000
3000-3500
1250-1750
3500-4000
>4000
<1250
Kedele
350-1100
250-350
1100-1600
180-250
1600-1900
< 180
>1900
Kentang
Bulan 1
Bulan 2 dan 3
Bulan 4
>45
> 80
>20
30-45
65-80
< 20
20-30
50-65
Mangga
1250-1750
1750-2000
1000-1250
2000-2500
750-1000
> 2500
< 7500
Rambutan
2000-3000
1750-2000
3000-3500
1250-1750
3500-4000
< 1250
> 4000
Salak
1000-2000
500-1000
2000-3000
250-500
3000-4000
< 250
>4000
<20
<50
Secara tak langsung hujan berpengaruh thd popolasi serangga hama
melalui pertumbuhan tanaman
Secara langsung hujan berpengaruh terhadap water balance tubuh
serangga hama
Pada hujan  kN tinggi beberapa parasit tidak mencari inang (host)
Kepekaan serangga hama terhadap serangan penyakit jamur, bakteri,
ataupun virus juga berubah pada lingkungan lembab akibat hujan.
Kondisi lembab-basah memungkinkan menyebarnya patogen serangga
dan juga mempengaruhi survival dan virulensinya.
Sabetan hujan secara langsung menyebabkan kematian telur dan
larva serangga hama.
Air menggenang, banjr, serangga hama tidak bisa menghindar,
maka lemah dan mati
Terimakasih