KULIAH 4 - CUACA DAN IKLIM

KULIAH 4 : CUACA DAN IKLIM: KELEMBAPAN UDARA KESTABILAN UDARA, SEJATAN, PEMELUWAPAN DAN AWAN.

3.1.1        Menjelaskan Kelembapan Udara

Kelembapan udara merujuk kepada kandungan wap yang ada di dalam udara (atmosfera) pada masa-masa tertentu. Kelembapan udara terbahagai kepada 2 jenis:-

a)             Kelembapan Mutlak

Bermaksud jumlah wap air yang sebenarnya wujud dalam jisim udara tertentu pada tempoh tertentu. Ia juga dikenali sebagai ketumpatan wap air dan diukur dalam unit gram setiap meter padu (g/m³).

b)            Kelembapan Bandingan

Bermaksud nisbah jumlah wap air yang sebenarnya terdapat dalam jisim udara pada suhu dan tekanan tertentu. Nilai ini membandingkan kandungan kelembapan sebenar sesuatu jisim udara dengan jumlah kandungan lembapan dalam jisim udara tersebut apabila ia mencapai takat tepu.

3.1.2        Menjelaskan Proses

a)                  Sejatan

Konsep

Proses penukaran air dari bentuk pepejal atau cecair kepada wap air. Kelazimannya sejatan berlaku pada permukaan air.

Proses

Wap air yang tersejat  akan naik ke atas kerana ia menjadi ringan (berbentuk gas). Sejatan berlaku apabila tekanan wap air pada permukaan adalah lebih tinggi berbanding tekanan wap di dalam atmosfera yang belum sampai ke takat tepu.

Faktor

Faktor yang mempengaruhi proses sejatan:-

i.          Suhu

ii.        Tekanan wap

iii.      Angin dan Turbulens

iv.       Kemasinan air

v.         Kelembapan bandingan

vi.       Luas permukaan air.

b)                 Pemeluwapan

Konsep

Ditakrifkan sebagai wap air kepada cecair  (titisan air). Wap-wap air yang tersejat ke udara tidak selamanya akan kekal sebagai wap air da ia akan mengalami perubahan. Titisan –titisan air ini (cecair) akan terapung di atmosfera sebagai awan.

Proses

Berlaku apabila suhu dan jisim udara tersebut menurun hingga ke takat embun (0°C). Penurunan suhu ini berlaku disebabkan oleh kadar tukaran adiabatik, iaitu semakin tinggi jisim udara itu naik, maka suhu dalamnya semakin menurun.

Faktor

Faktor yang mempengaruhi proses  pemeluwapan:-

i.               Kandungan wap air dalam atmosfera mestilah cukup

ii.             Proses penyejukan udara hingga ke paras atau ke bawah takat embun

iii.           Mesti terdapat nukleus pemeluwapan.

c)                  Pembentukan Awan.

Konsep

Awan  ialah titisan-titisan air yang halus yang terapung dalam udara dan biasanya wujud dalam kawasan ketinggian kurang dari 12000 meter. Awan biasanya  terjadi hasil daripada pemeluwapan di aras yang tinggi.

Proses

Terdapat kaitan rapat antara proses pemeluwapan dengan pembentukan awan. Semakin tinggi  kadar pemeluwapan, maka semakin tebal awan yang terbentuk.  Awan cumulonimbus melalui urutan berikut ini untuk menghasilkan hujan:

• 1. Awan didorong oleh angin : Awan cumulonimbus mula terbentuk ketika angin mendorong beberapa awan kecil (awan cumulus) ke daerah tempat berkumpulnya awan-awan ini.
• 
  
2. Penyatuan : Kemudian awan-awan kecil ini bergabung, menyatu dan membentuk awan yang lebih besar.
• 
  
• 3. Penumpukan : Ketika awan-awan kecil ini bersatu, dorongan ke atas pada bahagian dalam awan yang semakin besar ini meningkat. Dorongan ke atas pada bahagian tengah awan lebih kuat berbanding dengan pada bahagian pinggir. Hasilnya kumpulan awan ini tumbuh semakin besar secara menegak, sehingga seolah-olah awan ini ditumpuk-tumpuk. Pertumbuhan ke atas ini menjadikan tubuh awan mencapai kawasan yang lebih sejuk pada lapisan atmosfera atas. Di sanalah titisan-titisan air dan butiran ais terbentuk dan mula tumbuh semakin besar. Ketika butiran air dan ais ini telah lebih besar dan berat berbanding dengan dorongan ke atas yang menyokong mereka, jatuhlah air dan ais ini sebagai gerimis, hujan ataupun hujan ais.

Butiran pembentukan awan di dalam Al-Quran

Allah telah berfirman di dalam Al-Quran:

Tidaklah kamu melihat bahawa Allah mengarak awan , kemudian mengumpulkan antara (bahagian-bahagian) nya, kemudian menjadikannya bertindih-tindih , maka kelihatanlah olehmu hujan keluar dari celah-celahnya ... [An-Nur : 43]

Lanjutan ayat di atas, setelah menyebutkan awan dan hujan, adalah membicarakan ais dan petir:

43.  dan Allah (juga) menurunkan (butiran-butiran) ais dari langit, (yaitu) dari (gumpalan-gumpalan awan seperti) gunung-gunung, Maka ditimpakan-Nya (butiran-butiran) ais itu kepada siapa yang dikehendaki-Nya dan dipalingkan-Nya dari siapa yang dikehendaki-Nya. Kilauan kilat awan itu hampir-hampir menghilangkan penglihatan.

44.  Allah mempergantikan malam dan siang. Sesungguhnya pada yang demikian itu terdapat pelajaran yang besar bagi orang-orang yang mempunyai penglihatan.

Ayat di atas juga mengaitkan awan, ais dan berlakunya petir atau kilat.
Apakah ais merupakan faktor penentu pembentukan kilat?

Buku berjudul: Meteorology Today, menerangkan bahawa sebuah awan akan menjadi bercas elektrik ketika bongkahan ais jatuh melalui kawasan di dalam awan yang mengandungi kristal ais dan titis air super-sejuk. Ketika titisan air ini bertembung dengan bongkahan ais,  ianya membeku dan melepaskan panas. Panas ini menjadikan permukaan bongkahan ais lebih panas  dari kristal-kristal ais di sekelilingnya.  Ianya adalah elektron yang mengalir dari benda yang lebih sejuk ke benda yang lebih panas. Oleh itu, bongkahan ais menjadi bercas negatif. Untuk lebih faham, para pelajar ambil sebaldi air lalu curahkan kepada kumpulan api bakaran sampah yang besar, ianya akan menimbulkan letupan yang kuat dan bercahaya.