Unsur Cuaca = unsur iklim. Keadaan fisik atmosfir bumi yang dapat diukur.

(1)

Unsur Cuaca = unsur iklim.

Keadaan fisik atmosfir bumi yang dapat diukur.

Biasanya keadaan atmosfer yang dipengaruhi oleh radiasi matahari (sumber utama energi pada sistem iklim) adalah (1) radiasi mthr yang diterima di bumi, (2) suhu udara, (3) tekanan udara, (4) penguapan air, (5) kelembaban udara, (6) awan dan hujan, dan (7) arah dan kecepatan angin [R, S, T, U, L, H, dan A].

Yang perlu dikaji adalah: (a) pengertian R,S,T,U,L,H, dan A, (b) cara mengukur dan satuannya, (c). agihan secara horison-tal dan vertikalnya, (d). faktor pengendalinya, (e). Pengaruh-nya terhadap tanaman (tanah, opt, dan hewan ternak).

(2)

Apa yang dimaksud Suhu dan apa bedanya dgn. panas? -Suhu (udara) adalah derajat panas suatau benda (udara)

yang diukur dengan termometer (C,R, F, K). Contoh 15o_C -Panas adalah energi konetik yang dimiliki oleh suatu

benda (udara)

-Suhu merupakan energi kenetik rata-rata gerakan mole-kul

Ek = ½ mv2 _{= 3/2 NkT}

-Suhu gambaran umum keadaan energi suatu benda Dari mana asal panas (energi kinetik) udara itu?

Dari radiasi permukaan bumi sesudah permukaan bumi menerima radiasi matahari.

(3)

Radiasi Mthr 100-4-6-20 = 70

18+2 = 20

4+1 12+26+16-4=50

Bumi menerima radiasi mthr -- bumi hangat ( 15oC = 273 + 15oK)

λ maksimum = 2897/Ts μm  IR (gel panjang, 4- 120 μm).

IR (gel panjang) = radiasi Bumi = radiasi malam

Radiasi bumi juga oleh atmosfer bumi diserap, diradiasikan lagi, dan diteruskan 6 4 20 100 dari mthr 38 18 18 26 2 16 12 4 Ozon, uap air awan

(4)

Radiasi Bumi 6+38+26 = 70

(C+D)+38+26-(A+B) = …..

(6+109-96-4)= 20

Bumi menerima radiasi mthr -> bumi hangat ( 15o_{C = 273 +}

15o_K)

λ maksimum = 2897/Ts μm  IR (gel panjang, 4-120 μm).

IR (gel panjang) = radiasi bumi = radiasi malam

Radiasi bumi juga oleh atmosfer bumi diserap, diradiasikan lagi, dan diteruskan A+B = 109 C+D = 95 38 6 ₂₆ A B A 6 awan B D B C

(5)

Panas yang dikandung dalam benda tergantung pada: 1. kegiatan molekul rata-rata dalam satu benda 2. masa benda

tetap, 3. susunan benda

maka kandungan panas suatu benda ditentukan oleh aktivitas molekul atau SUHU

Peningkatan suhu suatu benda dibutuhkan panas. Untuk meningkatkan suhu tergantung pada panas jenis benda.

Panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu benda 1o _C dari 1 gram air disebut 1 gram kakori, sedangkan panas

jenis adalah jumlah panas (kalori) yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1o _{C, 1 gram bahan.}

Panas jenis air = 1,0 cal/g/o_C,

Udara = 0,25 cal/g/o_C, Uap air = o,50 cal/g/o_C,

(6)

Artinya air lebih bayak energi (cal) untuk meningkatkan suhu 1o_{C setiap 1g.}

Kapasitas memegang panas dari air adalah 5 x kap. tanah kering. OKI, laut merupakan penyimpanan panas bumi yang effektif

Pendinginan 1 meter3 _{air dari 2}o _{C menjadi 1}o _{C, maka panas} yang dilepaskan cukup untuk memanaskan 106_{/0,25 = 4x10}6 g udara di atasnya naik 1o _{C atau 4000 kg udara naik 1}o _C

(7)

Panas merambat dari suatu temat ke tempat yang lain melalui cara: konduksi, konveksi, dan radiasi

Konduksi adalah perambatan panas akibat aktivitas di dalam molekul

Kecepatan merambat ditentukan oleh daya hantar panas (DHP) (DHP = jumlah panas yang dirambatkan setiap detik pada bahan

setebal 1cm, luas penampang 1 cm2_{, pada perbedaan suhu 1}o_C)

Daya hantar air: 0,00143 cal/cm/detik/o_C

udara: 0,000057 cal/cm/detik/o_C

tanah kering: 0,0004-0,0008 cal/cm/detik/o_C

tanah basah: 0,003 – 0,008 cal/cm/detik/o_C

Oki, udara mrupakaan penghantar panas yang jelek, sehingga di atmosfer konduksi bukan proses yang penting, tetapi lebih pen-ting perambatan di dalam tanah.

(8)

Konveksi adalah perambatan panas akibat benda-benda yang dipanasi

Bila udara dipanasi ia mengembang dan naik keatas kemudian diganti oleh udara dingin yang turun ke bawah. Di atmosfer peristiwa ini meru-pakan proses yang penting .

(9)

Radiasi adalah perambatan panas dalam bentuk gelombang elektromagnet tanpa memerlukan medium perambatan.

(10)

Penyebaran suhu di permukaan bumi ditentukan oleh:

1. Jumlah radiasi yang diterima per hari, per musim, per tahun (lihat pada radiasi mthr)

2. Pengaruh daratan dan lautan

Perbandingan daratan dan lautan menentukan neraca panas

3. Pengaruh tinggi tempat

Makin tinggi tempat suhu makin menurun

Braak (1929) t = (26,3 – 0,61 x h)o _C

4. Pengaruh aspek (lereng)

Lereng yang menghadap mthr. nyata menerima radiasi mthr. 5. Pengaruh panas laten

6. Pengaruh angin

(11)

Pkl. 18.00 Pkl. 12.00 Pkl. 06.00 siang Malam hari

(12)

. -70 -90 70 90 50 10 30 -30 -10 -50 22 Desember 22 Juni -90 90 selatan utara selatan utara 100 0 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 600 0 gram ka lo ri /c m 2 gram ka lo ri /c m 2

(13)

. -70 -90 -50 -30 -10 10 30 50 70 90 21/3 dan 23/9 utara Selatan equinox gram ka lo ri /c m 2

(14)

. -70 -90 -50 -30 -10 10 30 50 70 90 Tahunan 170. 150. 50 110. 120. 90. 70 30 10 0 gram ka lo ri /c m 2

(15)

daratan

panas jenis 0,2 cal/g/oC panas jenis 1,0 cal/g/oC

cepat panas lambat panas

cepat melepaskan panas lambat melepaskan panas Albedo 8-40 % Albedo 2-3 %

konduksi konveksi dan adveksi Perairan (lautan)

(16)

Makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut suhu udara makin rendah (?) Oldeman (1978) t_mak = 31,3-0,62 h (h dalam 100 m) t_min = 2,28-0,53 h (h dalam 100 m) t _Braak = 26,3 – 0,61 h 50 m 570 m 1,110 m 1735 m 2819 m 3023 m t maks 31,7 29,7 23,2 18,9 15,2 13,2 t min 21,8 19,7 16,0 14,3 8,2 6,6 selisih 9,9 8,0 7,2 4,6 7,0 6,6

(17)

Pengaruh lereng pada daerah lintang tengah sangat nyata mempengaruhi suhu udara

t_rm

t_B

(18)

Panas laten adalah energi yang diperlukan atau dilepaskan pada perubahan fase, karena air di atmosfer dapat berupa padat, cair, dan gas

Radiasi yang diterima bumi digunakan untuk penguapan air

 uap air (gas)  kondensasi (cair)  hujan

naik ke atas

panas dilepaskan ke atmosfer

Angin dapat mengangkat udara, bila anginnya panas dan lembab, maka yang dilewati angin tersebut suhu berubah. Angin kumbang, Angin gending, Angin Grenggong, Agin bohorok, Angin Brubu, Angin Wambraw

(19)

Penyebaran suhu menurut waktu.

Panas diterima < panas hilang Panas diterima > panas hilang

Bentuk saebaran suhu dalam 1 hari adalah sigmoid Sebaran suhu udara dalam satu tahun????

2

24 4 6 8 10 ₁₂ 14 16 18 20 22 24 Radiasi mthr

Suhu maksimum

(20)

(21)

Termometer maksimum  suhu maksimum

Termometer minimum  suhu minimum

Kedua termometer dalam stasiun cuaca diletakkan

dalam sangkar (gubuk) meteo (?) pada posisi horisontal (?).

(22)

Pengaruh suhu udara terhadap pertumbuhan melalui: 1. Fotosintesis

CO₂+ H₂O ==== C₁₁H₂₂O₁₁ + O₂ (dalam khloroplas)

PAR = Photosyntetically active radiatio, 400-700 nm 2. Respirasi

C₁₁H₂₂O₁₁ + O₂ ==== CO₂+ H₂O

Kedua proses ini adalah reaksi enzimatis, maka ia dipengaruhi oleh suhu udara. Ada batas suhu udara tertinggi dan terrendah serta suhu optimum. Batas-batas ini disebut suhu kardinal.

Contoh tanaman Sorgum mempunyai:

suhu min 15o _C,

suhu maksimum 45-50o_{C, dan}

suhu udara optimum 31-37o _C.

PAR Enzim

(23)

Untuk evaluasi lahan atau mencari lokasi untuk tanaman, suhu udara yang digunakan adalah suhu rata-rata tahunan. Dalam evaluasi kesesuaian lahan tidak berdasarkan suhu kardinal

tersebut, tetapi berdasarkan pembatas pertumbuh-an, maka

dibuat kisaran suhu yang termasuk dalam S₁ (sangat sesuai),

S₂ (cukup sesuai), S₃ (sesuai marginal), dan N (tidak sesuai).

Tanaman S₁ S₂ S₃ N --- (o_{C )} ---Padi 24-29 22-24 29-32 18-2232-35 <22>35 Jagung 20-26 26-30 16-30 30-32 < 16> 32 Sorgum 25-27 27-30 18-25 30-3515-18 > 35< 15 Kacang hijau 12-24 24-27 10-12 27-308-10 > 30< 8

(24)

Tanaman S₁ S₂ S₃ N --- (o_{C )} ---Talas 25-32 >32 22-25 20-22 < 20 Ubi Kayu 22-28 20-30 28-30 18-2030-35 < 18>35 Durian 25-28 28-32 22-25 32-3520-22 >35<20 Kedele 23-25 20-23 25-28 18-2028-32 < 18>32 Kentang 16-18 14-16 18-20 12-1420-23 < 12>32 Mangga 22-28 28-34 18-32 34-4015-18 < 15> 40 Rambutan 25-28 28-32 22-25 32-3520-22 < 20>35 Sirkaya 18-25 25-30 15-18 30-3510-15 >35<10

(25)

Pertumbuhan tanaman akan normal bila reaksi-reaksi biokimia dalam tanaman baik. Pengendali reaksi tsb. adalah suhu

Sel mati <--- aktivitas enzim turun,

perkembangan

tanaman terganggu tetapi tidak jelas -Protein lepas

-Enzim tak fungsi

-Tanaman menumpuk racun -Evapotranspirasi berlebih

Pada suhu dingin (frost=jalad)  embun upas  denaturasi

Suhu rendah di atas titik beku air

mengurangi pertambahan luas daun mengurangi pembesaran daun

menurunkan respirasi

menghambat penyebaran fotosintat

mempercepat pembungaan dan pembuahan, terutama pada suhu udara malam yang rendah

(26)

Suhu tanah adalah derajat panas pergerakan molekul-molekul tnh. Dari manakah sumber panas tanah?

--Agihan suhu tanah

Makin tinggi suhu udara makin menurun dan makin dalam suhu tanah juga menurun.

Pengukuran suhu tanah pada 0, 10, 20, 50, dan 100 cm Suhu tanah yang ekstrim mempengaruhi:

-perkecambahanbiji

-penyerapan hara dan air

-kecepatan pertumbuhan tanaman

-perkembangan penyakit tanaman dlm. tanh

(27)

Pengolahan tanah;

Pengolahan tanah menggemburkan tanah  aliran panas

dihambat karena kapilaritasnya terputus  tanah lapisan atas

berfungsi sebagai mulsa.

Pengolahan tanah menggemburkan tanah  permukaan tanah

terbuka luas, maka evaporasi meningkat shg. Tanah kering

dikecrik (dirukruk)

Faktor luar Relief Faktor dalam Radiasi matahari Lereng (aspek) Tekstur tanah keawanan Kemiringan lahan Kadar air tanah Curah hujan Permukaan air tanah Kandungan BOT suhu udara Vegetasi Warna tanah

Angin Struktur tanah Kelembaban udara