Mengapa setiap naik 100 m suhu udara turun 1 derajat Celcius

Climate4life.info - Artikel Mengapa setiap naik 100 m suhu udara turun 1 derajat Celcius berkaitan dengan sifat fisis atmosfer dan keberadaan uap air di atmosfer.

Jika kita anggap atmosfer memiliki sifat seperti gas ideal maka akan berlaku persamaan :

     PV = nRT .......... (1)

Dimana :

  • P = tekanan, 
  • V = volume, 
  • n = jumlah mol, 
  • R = tetapan gas,
  • T = temperatur mutlak
Persamaan di atas menggambarkan hubungan suhu, tekanan, volume dan kerapatan udara pada atmosfer bumi (Neiburger, et. al., 1995), yang dapat dijabarkan sebagai berikut :

  • Pada suhu tetap, kerapatan gas sebanding dengan tekanan, volume berbanding terbalik dengan tekanan.
  • Pada volume tetap, tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.
  • Pada tekanan tetap, volume gas gas sebanding dengan suhu mutlaknya.

Jika V diganti dengan volume spesifik (v = V/n) maka persamaan (1) menjadi
   
    Pv = RT  .......... (2)

Persamaan (2) dapat dituliskan dalam bentuk diferensial :

    RdT = v.dP + P. dv  .......... (3)

Dengan mempertimbangkan :

    Kapasitas panas pada tekanan tetap :
    dQ = Cp dT

   Kapasitas panas pada volume tetap :
   dQ = Cv dT

Pada akhirnya akan diperoleh  konsep pertukaran panas di atmosfer yaitu :

    dQ = Cv dT + P.dv      ............. (4)

atau
   
    dQ = Cp dT – v.dP .............. (5)


Selanjutnya kita menggunakan persamaan (5) saja. Jika tidak ada pertukaran panas antara sistem dan lingkungan (antara paket udara dan udara di sekitarnya) maka dQ = 0, sehingga persamaan (5) menjadi :


 .............. (6)
atau

.............. (7)


Dimisalkan paket ini adalah udara kering yang naik vertikal dengan jarak dz. Udara sekeliling dianggap diam, sehingga untuk keadaan udara disekelilingnya berlaku persamaan hidrostatik :

 
.......... (8)

g adalah gravitasi.

Gambar 1. ilustrasi paket udara kering yang bergerak vertikal


Dengan mensubtitusi persamaan (8) pada persamaan (7) akan diperoleh :

  ……………. (9)

Persamaan (9) menyatakan besarnya laju penurunan temperatur terhadap ketinggian ketinggian dimana :

- Jika paket bergerak ke atas, dz positif dan dT akan negatif
- Jika paket bergerak ke bawah, dz negatif dan dT akan positif.

Pada persamaan (9) jika nilai :

      

dimasukkan pada persamaan tersebut maka akan diperoleh :

   


Yang berarti bahwa :

  • Paket udara kering yang naik ke atas mengalami pendinginan 1 deg.C setiap kenaikan 100 m.
  • Paket udara kering yang turun mengalami pemanasan 1 deg.C setiap penurunan 100 m.
Demikian artikel Mengapa setiap naik 100 m suhu udara turun 1 derajat Celcius, semoga bermanfaat.


REFERENSI :
- Pawitan, H., 1989,  Termodinamika Atmosfer, Pusat Antar Ilmu Hayat, Institut Pertanian Bogor.
- Prawirowardoyo, S., 1996,  Meteorologi, Penerbit ITB, Bandung.
- Sears, F, W., Zemansky, M, W., 1983, Fisika Untuk Universitas 1, Mekanika, Panas dan Bunyi, Bina Cipta, Bandung





Subscribe to receive free email updates:

6 Responses to " Mengapa setiap naik 100 m suhu udara turun 1 derajat Celcius "

  1. bagaimana dgn asumsi yg mengatakan -0.5 s/d -0.6 utk kenaikan 100m?

    tetapan lapserate diatas apa jg berlaku utk wilayah dgn friksi, atau utk lapisan udara atas sj?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Ini adalah persamaan untuk udara kering (tanpa uap air) dimana laju penurunannya akan konstan apapun keadaanya. asumsi yg mengatakan -0.5 s/d -0.6 utk kenaikan 100m adalah laju penurunan suhu dalam parsel yang mengandung uap air.

      Trims om Anung

      Hapus
    2. saya manggut manggut apa yang telah disampaikan mas admin

      Hapus
    3. perlu juga di pelajari bagaimana mengetahui suhu iklim

      Hapus
  2. wah keren nih ternyata yang ginian juga ada hitungannya, mantap nih harus banyak belajar dengan mastah cuaca heheh

    BalasHapus
    Balasan
    1. Trims mb Vika. Selamat siang ^_^

      Hapus

Terima kasih