Tampilkan postingan dengan label kristal es. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label kristal es. Tampilkan semua postingan

Jumat, 11 November 2016

Proses Terbentuknya Awan



Langit yang cerah berhias awan yang indah. Awan sendiri akan tampak seperti gula kapas yang manis yang bergumpal – gumpal cantik. Awan akan tampak berwarna putih ketika cuaca sedang cerah, dan akan tampak berwarna gelap atau hitam ketika mendung akan hujan. Awan sendiri tidak selalu bergumpal, namun ada juga yang kadang tersebar tipis, berbentuk seperti sisik ikan, atau bergaris-garis seperti serat.

Awan memang sangat indah, namun kadang juga ia selalu berubah – ubah karena berbagai faktor, bisa karena angin, ataupun pengaruh cuaca yang sedang di alami. Menurut saya sendiri awan yang menghisasi langit di siang hari bagaikan lukisan yang sangat indah, apa lagi ketika melihat terpampangnya awan awan cantik di ujung pantai dengan menatap matahari yang terbenam.

Pembentukan awan tidak terlepas dari proses kondensasi yang pengertiannya adalah proses perubahan uap air menjadi air atau larutan. Perubahan uap air menjadi larutan terjadi setelah uap air tersebut di atmosfer mengalami proses pendinginan. Selama proses pendinginan akan dilepaskan  panas laten yang dikandung oleh uap air ke udara dan sekitarnya. Panas laten tersebut merupakan penyumbang energi ke atmosfer yang cukup besar.

Kondensasi dapat terjadi melalui beberapa cara dengan proses dalam pembentukan awan sebagai berikut :

1. Udara yang bergerak ke atas akan mengalami pendinginan secara adiabatik sehingga kelembaban nisbinya (RH) akan bertambah, tetapi sebelum RH mencapai 100 yaitu sekitar 78 kondensasi telah dimulai pada inti kondensasi yang lebih besar dan aktif. Perubahan RH terjadi karena adanya penambahan uap air oleh penguapan atau penurunan tekanan uap jenuh melalui pendinginan.

2. Tetes air kemudian mulai tumbuh menjadi tetes awan pada saat RH mendekati 100 Karena uap air telah digunakan oleh inti-inti yang lebih besar dan inti yang lebih kecil kurang aktif tidak berperan maka volume tetes awan yang terbentuk jauh lebih kecil dari jumlah inti kondensasi.

3. Tetes awan yang terbentuk umumnya mempunyai jari-jari 5 – 20 mm. Tetes dengan ukuran ini akan jatuh dengan kecepatan 0,01 – 5 cm/s sedang kecepatan aliran udara ke atas jauh lebih besar sehingga tetes awan tersebut tidak akan jatuh ke bumi. Bahkan jika kelembaban udara kurang dari 90 Maka tetes tersebut akan menguap. Untuk dapat jatuh ke bumi tanpa menguap maka diperlukan suatu tetes yang lebih besar yaitu sekitar 1 mm (1000 mikrometer), karena hanya dengan ukuran demikian tetes tersebut dapat mengalahkan gerakan udara ke atas (Neiburger, et. al., 1995).

Jadi perbedaan antara tetes awan dan tetes hujan adalah pada ukurannya. Jika sebuah awan tumbuh secara kontinyu, maka puncak awan akan melewati isoterm 0 °C. Tetapi sebagian tetes-tetes awan masih berbentuk cair dan sebagian lagi berbentuk padat atau kristal-kristal es jika terdapat inti pembekuan. Jika tidak terdapat inti pembekuan, maka tetes-tetes awan tetap berbentuk cair hingga mencapai suhu -40 °C bahkan lebih rendah lagi.

Awan (clouds) dalam atmosfer terbentuk karena titik taraf kondensasi telah tercapai yakni setelah sampai ke titik jenuh uap air. Munculnya gejala awan merupakan indikator dinamika cuaca yang disebabkan oleh tercapainya  pengembunan atau kondensasi pada suhu tertentu. Untuk menjatuhkan uap air dari tempat yang relatif lebih tinggi di atmosfer diperlukan proses pendinginan dan kehadiran inti-inti kondensasi.

Selanjutnya air yang sudah berkondensasi tersebut kemudian berbentuk bintik-bintik air yang tampak menjadi awan. Awan merupakan kumpulan bintik-bintik air yang melayang-melayang di udara setelah mengalami kondensasi (kejenuhan) dengan ukuran yang masih relatif kecil (sekitar 100 um).

Awan juga merupakan petunjuk yang baik atau dari kondisi cuaca, misalnya jika terjadi awan dan hujan bagi orang penerbangan disebut cuaca buruk dan sebaliknya bila mana cerah disebut cuaca baik. Pada dasarnya ada tiga hal penting yang harus dipenuhi agar uap air yang ada diudara dapat berbentuk menjadi butir-butir air dan seterusnya menjadi hujan, yaitu adanya uap air, adanya inti-inti kondensasi dan adanya proses  pendinginan.

Bila kondisi tersebut terpenuhi maka proses kondensasi terjadi dan dalam sistem atmosfer bumi akan terbentuk salah satu atau lebih dari hasil proses tersebut, yang menghasilkan embun, frost, kabut dan awan. Embun dan frost adalah salah satu bentuk hasil kondensasi yang sering terjadi pada pagi hari atau sepanjang malam pada keadaan udara tenang (kecepatan angin lemah) dan langit cerah (perawanan rendah).

Kabut adalah salah satu bentuk hasil kondensasi diatmosfer. Sedangkan Awan hampr sama dengan embun, frost dan kabut, awan terbentuk melalui proses kondensasi. Perbedaanya adalah pada ketinggian terjadinya awan. Awan dapar berupa buti-butir air atau kristal es yang cukup ringan untuk melayang-layang di udara dan bergerak megikuti arus angin. Berdasarkan uraian diatas, maka awan memiliki peranan yang sangat  penting :

1.Selain berfungsi sebagai unsur cuaca/iklim.
2.Sebagai pengendali cuaca karena bertindak sebagai sumber air bagi terjadinya hujan.
3.Dalam neraca radiasi dan panas karena merupakan pemantul yang baik terhadap radiasi surya.
4.Sebagai penyerap yang baik terhadap radiasi bumi.

Nah demikianlah ulasan saya tentang proses terbentuknya awan, Semoga ulasan saya ini, bisa menambah pengetahuan anda dan seluruh pembaca artikel blog ini. Terima kasih..

Rabu, 02 November 2016

Bagaimana Proses Terjadinya Hujan Salju ?




Sebelum mengetahui bagaimana proses terjadinya salju, kita perlu tau apa itu salju ?

Salju adalah air yang jatuh dari awan yang telah membeku menjadi padat dan seperti hujan. Salju terdiri atas partikel uap air yang kemudian mendingin di udara atas (lihat atmosfer, biosfer, iklim, meteorologi, cuaca) jatuh ke bumi sebagai kepingan empuk, putih, dan seperti kristal lembut.

Pada suhu tertentu (disebut titik beku, 0° Celsius, 32° Fahrenheit), salju biasa meleleh dan hilang. Proses saat salju/es berubah secara langsung ke dalam uap air tanpa mencair terlebih dulu disebut menyublim. Proses lawannya disebut pengendapan.

Nah, sekarang kita akan memberikan pengulasaan tentang proses terjadinya hujan salju. Kalau kita pikir-pikir Bagaimana proses terjadinya hujan salju? Untuk menjawab itu, bisa kita mulai dari proses terjadinya salju. Berawal dari uap air yang berkumpul di atmosfer Bumi, kumpulan uap air mendingin sampai pada titik kondensasi (yaitu temperatur di mana gas berubah bentuk menjadi cair atau padat), kemudian menggumpal membentuk awan.

Pada saat awal pembentukan awan, massanya jauh lebih kecil daripada massa udara sehingga awan tersebut mengapung di udara persis seperti kayu balok yang mengapung di atas permukaan air. Namun, setelah kumpulan uap terus bertambah dan bergabung ke dalam awan tersebut, massanya juga bertambah, sehingga pada suatu ketika udara tidak sanggup lagi menahannya. Awan tersebut pecah dan partikel air pun jatuh ke Bumi.

Partikel air yang jatuh itu adalah air murni (belum terkotori oleh partikel lain). Air murni tidak langsung membeku pada temperatur 0 derajat Celcius, karena pada suhu tersebut terjadi perubahan fase dari cair ke padat. Untuk membuat air murni beku dibutuhkan temperatur lebih rendah daripada 0 derajat Celcius. Ini juga terjadi saat kita menjerang air, air menguap kalau temperaturnya di atas 100 derajat Celcius karena pada 100 derajat Celcius adalah perubahan fase dari cair ke uap. Untuk mempercepat perubahan fase sebuah zat, biasanya ditambahkan zat-zat khusus, misalnya garam dipakai untuk mempercepat fase pencairan es ke air.

Biasanya temperatur udara tepat di bawah awan adalah di bawah 0 derajat Celcius (temperatur udara tergantung pada ketinggiannya di atas permukaan air laut). Tapi, temperatur yang rendah saja belum cukup untuk menciptakan salju. Saat partikel-partikel air murni tersebut bersentuhan dengan udara, maka air murni tersebut terkotori oleh partikel-partikel lain. Ada partikel-partikel tertentu yang berfungsi mempercepat fase pembekuan, sehingga air murni dengan cepat menjadi kristal-kristal es.

Partikel-partikel pengotor yang terlibat dalam proses ini disebut nukleator, selain berfungsi sebagai pemercepat fase pembekuan, juga perekat antaruap air. Sehingga partikel air (yang tidak murni lagi) bergabung bersama dengan partikel air lainnya membentuk kristal lebih besar.

Jika temperatur udara tidak sampai melelehkan kristal es tersebut, kristal-kristal es jatuh ke tanah. Dan inilah salju! Jika tidak, kristal es tersebut meleleh dan sampai ke tanah dalam bentuk hujan air.

Pada banyak kasus di dunia ini, proses turunnya hujan selalu dimulai dengan salju beberapa saat dia jatuh dari awan, tapi kemudian mencair saat melintasi udara yang panas. Kadang kala, jika temperatur sangat rendah, kristal-kristal es itu bisa membentuk bola-bola es kecil dan terjadilah hujan es. Kota Bandung termasuk yang relatif sering mengalami hujan es. Jadi, ini sebabnya kenapa salju sangat susah turun secara alami di daerah tropik yang memiliki temperatur udara relatif tinggi dibanding wilayah yang sedang mengalami musim dingin.

Kristal salju memiliki struktur unik, tidak ada kristal salju yang memiliki bentuk yang sama di dunia ini seperti sidik jari kita. Bayangkan, salju sudah turun semenjak bumi tercipta hingga sekarang, dan tidak satu pun salju yang memiliki bentuk struktur kristal yang sama!

Keunikan salju yang lainnya adalah warnanya yang putih. Kalau turun salju lebat, hamparan bumi menjadi putih, bersih, dan seakan-akan bercahaya. Ini disebabkan struktur kristal salju memungkinkan salju untuk memantulkan semua warna ke semua arah dalam jumlah yang sama, maka muncullah warna putih. Fenomena yang sama juga bisa kita dapati saat melihat pasir putih, bongkahan garam, bongkahan gula, kabut, awan, dan cat putih.

Selain itu, turunnya salju memberikan kehangatan. Ini bisa dipahami dari konsep temperatur efektif. Temperatur efektif adalah temperatur yang dirasakan oleh kulit kita, dipengaruhi oleh tiga besaran fisis: temperatur terukur (oleh termometer), kecepatan pergerakan udara, dan kelembapan udara. Temperatur efektif biasanya dipakai untuk menentukan "zona nyaman". Di pantai, temperatur terukur bisa tinggi, namun karena angin kencang kita masih merasa nyaman. Pada saat salju turun lebat, kelembapan udara naik dan ini memengaruhi temperatur efektif sehingga pada satu kondisi kita merasa hangat.

Inilah ulasan Saya bagaimana proses terjadinya hujan salju, Semoga ulasan Saya ini bisa menambah pengetahuan Anda. Terima Kasih..