MAKALAH DAN LAPORAN PENELITIAN GLOBAL WARMING

November 30, 2014

MAKALAH DAN LAPORAN PENELITIAN GLOBAL WARMING

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Angin merupakan salah satu unsur cuaca yang dapat berpengaruh terhadap lingkungan baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara luas angin akan mempengaruhi unsur cuaca yang lain seperti suhu, kelembaban udara maupun pergerakan awan. Arah datangnya angin akan berpengaruh terhadap kandungan uap air yang dibawahnya. Ketika angin banyak mengandung air maka akan terbentuk awan. Hal ini terjadi pada saat awal musim hujan. Selain itu, angin yang banyak mengandung uap air akan meningkatkan kelembaban udara dan dapat pula menurunkan suhu udara.

Kelembaban merupakan salah satu faktor lingkungan abiotik yang berpengaruh terhadap aktifitas organisme di alam. Kelembaban merupakan salah satu faktor ekologis yang mempengaruhi aktifitas organisme seperti penyebaran, keragaman harian, keragaman vertical dan horizontal.

Kelembaban udara juga merupakan salah satu unsur yang mempengaruhi kondisi / keadaan cuaca dan iklim di suatu wilayah tertentu. Secara ilmiah, kelembaban merupakan jumlah kandungan uap air yang terkandung dalam massa udara pada suatu saat (waktu) dan wilayah (tempat) tertentu.

Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul-molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda- benda lain atau menerima panas dari benda-benda lain tersebut.

Suhu dan kelembaban udara sangat erat hubungannya, karena jika kelembaban udara berubah, maka suhu juga akan berubah. Di musim penghujan suhu udara rendah, kelembaban tinggi, memungkinkan tumbuhnya jamur pada kertas, atau kertas menjadi bergelombang karena naik turunnya suhu udara.

Kelembaban udara berbanding terbalik dengan suhu udara. Semakin tinggi suhu udara, maka kelembaban udaranya semakin kecil. Hal ini dikarenakan dengan tingginya suhu udara akan terjadi presipitasi (pengembunan) molekul air yang dikandung udara sehingga muatan air dalam udara menurun.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana perbandingan suhu di dalam dan diluar ruangan?

2. Bagaimana perbandingan kelembapan udara di dalam dan diluar ruangan?

3. Bagaimana hubungan suhu dan kelembaban udara?

1.3 Tujuan

1. Mengetahui perbedaan suhu di dalam dan di luar ruangan.

2. Mengetahui perbedaan kelembaban udara di dalam dan di luar ruangan.

3. Mengetahui hubungan suhu dan kelembaban udara

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

A. Suhu

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah thermometer. Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul-molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda- benda lain atau menerima panas dari benda-benda lain tersebut. Dalam sistem dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih tinggi. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid. Dimana suhu udara diukur dengan termometer dan disebut suhu kering.

Termometer dibuat dengan mendasarkan sifat-sifat fisik dari suatu zat (bahan), misalnya pengembangan benda padat, benda cair, gas dan juga sifat merubahnya tahanan listrik terhadap suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu – suhu yang tinggi disebut Pyrometer, misalnya Pyrometer radiasi, digunakan untuk mengukur suhu benda yang panas dan tidak perlu menempelkan alat tersebut pada benda yang diukur suhunya. Suhu tidak berdimensi sehingga untuk mengukur derajat suhu, pertama-tama ditentukan 2 titik tertentu yang disesuaikan dengan suatu sifat fisik suatu benda tertentu.Kemudian diantara dua buah titik yang telah di tentukan tersebut di bagi – bagi dalam skala – skala, yang menunjukan derajat – derajat suhu. Skala-skala tersebut merupakan pembagian suhu dan bukan satuan daripada suhu. Dengan demikian suhu 30°C tidak berarti 3 x 10°C, dan 10°C berarti skala derajat C ke sepuluh (Stasiun Metereologi, 2005).

· Termometer

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.. Penggunaan air raksa sebagai bahan utama thermometer karena koefisien muai air raksa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu hampir selalu sama. Namun ada juga beberapa termometer keluarga mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah. Termometer ini lebih aman dan mudah untuk dibaca.

Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuwan kebingungan. Hal ini memberi inspirasi pada Anders Celcius (1701-1744) sehingga pada tahun 1742, dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberi naman sesuai dengan namanya, yaitu Skala Celcius.

Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti untuk bergerak, kondisi ini disebut dengan kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kevin (1842-1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin.Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -273 Derajat Celcius. Selain Skala tersebut ada juga Skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk Reamur Air membeku pada suhu 0 Derajat Reamur dan mendidih pada suhu 80 Derajat reamur, sedangkan pada skala Fahrenheit air membeku pada Suhu 32 Derajat Fahrenheit dan mendidih pada suhu 212 Derajat fahrenheit.

Termometer Menurut isinya dibagi menjadi termometer cair, termometer padat, dan termometer digital. Semua termometer ini mempunyai keunggulan dan kelemahan masing-masing. Berdasarkan penggunaanya, Termometer Klinis, Termometer Lab, dan lain-lain.

· Hygromete

Hygrometer adalah sejenis alat untuk mengukur tingkat kelembapan relatif pada suatu tempat. Biasanya alat ini ditempatkan di dalam bekas (container) penyimpanan barang yang memerlukan tahap kelembapan yang terjaga seperti dry box penyimpanan kamera. Kelembapan yang rendah akan mencegah pertumbuhan jamur yang menjadi musuh pada peralatan tersebut. Bentuk sederhana Hygrometer adalah khusus dikenal sebagai Psychrometer dan terdiri dari dua Thermometer, salah satunya termasuk umbi kering dan salah satu yang termasuk bohlam yang disimpan basah untuk mengukur suhu basah-bola lampu.

a) Kegunaan Alat dan Aplikasi

Adapun kegunaan dari Hygrometer adalah untuk mengukur kelembapan relatif (RH) dalam suatu ruangan ataupun keadaan tertentu. Hygrometer diaplikasi dalam berbagai hal untuk penelitian, pengukuran kelembapan dalam suatu area dan lainnya.

Hygrometer terdapat dua skala, yang satu menunjukkan kelembaban yang satu menunjukkan temperatur. Cara penggunaannya dengan meletakkan di tempat yang akan diukur kelembabannya, kemudian tunggu dan bacalah skalanya. Skala kelembaban biasanya ditandai dengan huruf h dan kalau suhu dengan derajat celcius.

Ada bentuk hygrometer lama yakni berbentuk bundar atau berupa termometer yang dipasang didinding. Cara membacanya juga sama, bisa dilihat pada raksa pada termometer yang satu untuk mengukur kelembaban dan yang lainnya mengukur suhu. Perlu diperhatikan pada saat pengukuran dengan hygrometer selama pembacaan haruslah diberi aliran udara yang berhembus kearah alat tersebut, ini dapat dilakukan dengan mengipas alat tersebut dengan secarik kertas atau kipas.

b) Prinsip Kerja dan Cara Pemakaian

Adapun prinsip kerja dari Hygrometer yaitu dengan menggunakan dua Thermometer. Thermometer pertama dipergunakan untuk mengukur suhu udara biasa dan yang kedua untuk mengukur suhu udara jenuh/ lembab (bagian bawah Thermometer diliputi kain/kapas yang basah). Thermometer Bola Kering membiarkan tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. Sedangkan Thermometer Bola Basah membuat tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi.

Hygrometer terdapat dua skala, yang satu menunjukkan kelembaban yang satu menunjukkan temperatur. Cara penggunaannya dengan meletakkan di tempat yang akan diukur kelembabannya, kemudian tunggu dan bacalah skalanya. Skala kelembaban biasanya ditandai dengan huruf h dan kalau suhu dengan derajat celcius

B. Kelembapan Udara

Kelembapan udara (humidity gauge) adalah jumlah uap air diudara (atmosfer). Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan disebut dengan Higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawal lembap (dehumidifier).

Kelembapan udara adalah tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. Kandungan uap air dalam udara hangat lebih banyak daripada kandungan uap air dalam udara dingin. Kalau udara banyak mengandung uap air didinginkan maka suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air sebanyak itu. Uap air berubah menjadi titik-titik air. Udara yan mengandung uap air sebanyak yang dapat dikandungnya disebut udara jenuh.

Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F).

Ada dua istilah kelembapan udara yaitu kelembapan tinggi dan kelembapan rendah. Kelembapan tinggi adalah jumlah uap air yang banyak diudara, sedangkan kelembapan rendah adalah jumlah uap air yang sedikit diudara.

Kelembapan udara dapat dinyatakan sebagai kelembapan udara absolut, kelembapan nisbi (relatif), maupun defisit tekanan uap air.Kelembapan absolut adalah kandungan uap air yang dapat dinyatakan dengan massa uap air atau tekanannya per satuan volume (kg/m³). Kelembapan nisbi (relatif) adalah perbandingan kandungan (tekanan) uap air actual dengan keadaan jenuhnya (g/kg). Defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap jenuh dengan tekanan uap aktual.

1. Kelembapan absolut

Kelembapanabsolutmendefinisikanmassadariuap air padavolume tertentu campuranudaraatau gas, dan umumnya dilaporkan dalam gram per meter kubik (g/_m³).

2. Kelembapan spesifik

Kelembapan spesifik adalah metode untuk mengukur jumlah uap air di udara dengan rasio terhadap uap air di udara kering. Kelembapan spesifik diekspresikan dalam rasio kilogram uap air, m_w, per kilogram udara, m_a .

3. Kelembapan relatif / Nisbi

Kelembapan Relatif / Nisbi yaitu perbandingan jumlah uap air di udara dengan yang terkandung di udara pada suhu yang sama. Kelembaban nisbi membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau apda kapasitas udara untuk menampung uap air.

Misalnya pada suhu 27⁰C, udara tiap-tiap 1 m³ maksimal dapat memuat 25 gram uap air pada suhu yang sama ada 20 gram uap air,maka lembab udara pada waktu itu sama dengan .

4. Kerapatan Uap Air

Massa uap air per satuan volume udara yang mengandung uap air tersebut.(kelembaban mutlak)

ρv = m_v /V

Keterangan : Ρ_v= kerapatan uap air (kg m^-3)

M_v= massa uap air (kg) pada volume udara sebesar V

V = volume udara (m³⁾

Pada daerah lembab seperti di daerah tropis, ρv akan lebih tinggi daripada daerah temperate yang relatif kering terutama pada musim dingin (winter). Pada musim dingin kapasitas udara untuk menampung uap air menjadi kecil.

5. Tekanan Uap Air

Hukum Gas Ideal :

ea = n R T/V

e_a =Tekanan uap air (mb)

R = Tetapan gas umum (8.3143 J K^-1 mol ^-1)

T = suhu mutlak (K)

V = volume udara (m³)

Jumlah mol adalah n = m/Mv dan Mv = 18.016 untuk uap (H2O), serta ρv = mv /V, maka berdasarkan persamaan di atas, maka tekanan uap ditentukan oleh kerapatan uap air (ρv ) serta suhu udara (T).

6. Kelembapan Spesifik

Perbandingan antara massa uap air (m_v), dengan massa udara lembab, yaitu massa udara kering (m_d) bersama-sama uap air tersebut (m_v)

q = m/(m_d + m_v)

Nisbah campuran (r) (mixing ratio), massa uap air dibandingkan dengan massa udara kering

C. Tekanan Udara

Faktor kedua yang mempengaruhi dinamika cuaca adalah tekanan udara, yaitu tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam satuan wilayah tertentu dari suatu tempat ke tempat lainnya. Tekanan udara sangat dipengaruhi tingkat kepadatan atau kerapatan (densitas) massa udara.

Semakin tinggi kerapatan udara, semakin tinggi pula tekanannya. Berbeda dengan ting kat kerapatan yang berbanding lurus dengan tekanan udara, suhu di suatu wilayah berbanding terbalik dengan tekanan udaranya. Semakin tinggi suhu udara, semakin rendah tekanan udaranya. Hal ini dikarenakan suhu yang tinggi menyebabkan udara di daerah itu memuai dan menjadi renggang.

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara di suatu tempat dinamakan Barometer, yang menggunakan skala milimeter air raksa (mm Hg), milibar (mb), atau atmosfer (atm). Perbandingan ketiga skala tersebut adalah 1 atm = 760 mm Hg = 1013,25 mb. Ada 3 macam barometer yang biasa kita temui di stasiun-stasiun pengamat cuaca, yaitu sebagai berikut.

1. Barometer Air Raksa, yang menggunakan skala milimeter air raksa.

2. Barometer Aneroid, yang menggunakan skala milibar.

3. Barograf, yaitu barometer otomatis yang mencatat sendiri tekanan udara setiap waktu pada kertas barogram dengan skala milibar.

Berbagai daerah di muka Bumi ada yang memiliki tekanan udara sama, namun ada pula yang berbeda. Pada peta, wilayah yang memiliki tekanan udara paling tinggi dibandingkan dengan daerah-daerah tekanan tinggi, biasanya digunakan simbol (+).

Wilayah yang memiliki tekanan udara paling rendah dibandingkan dengan daerah-daerah lain di sekitarnya dinamakan daerah pusat tekanan minimum atau tekanan rendah, biasanya digunakan simbol (-). Pada peta cuaca, daerah-daerah yang memiliki tekanan udara sama dihubungkan dengan garis-garis konsentris yang dinamakan isobar.

Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi.Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 10¹⁸ kg. Massa atmosfir yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.

Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara, karena geraknya tiap 1 cm² bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuannya : 1 atm = 76 cmHg. Tekanan 1 atm disebut sebagai tekanan normalTekanan udara makn berkurang dengan penambahan tnggi tempt. Sebagai ketentuan, tiap naik 300 m tekanan udara akan turun 1/30 x. Tekanan udara mengalir dar tempat yang mempunya tekanan tinggi ke tempat yang memiliki tekanan lebh rendah, dapat secara vertikal atau horizontal.

Tekanan udara merupakan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar (mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar. Tekanan udara memiliki beberapa variasi. Tekanan udara dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga berbeda.

Udara mempunyai massa/berat besarnya tekanan diukur dengan barometer. Barograf adalah alat pencatat tekanan udara.Tekanan udara dihitung dalam milibar. Garis pada peta yang menghubunkan tekanan udara yang sama disebut isobar. Barometer aneroid sebagai alat pengukur ketinggian tempat dinamakan altimeter yang biasa digunakan untuk mengukur ketinggian pesawat terbang.

Tekanan atmosfer tidaklah seragam di semua tempat. Tidak semata terjadi permukaan yang cepat dengan naiknya ketinggian, tetapi pada suatu ketinggian tertentupun ada varian dari suatu tempat ke tempat yang lain serta dari waktu ke waktu yang lainnya, meskipun tidak sebesar variasi yang disebabkan oleh ketinggian yang berbeda.

Tekanan udara antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain dan pada lokasi tertentu dapat berubah secara dinamis dari waktu ke waktu. Perbedaan atau perubahan tekanan uadara ini terutama disebabkan oleh pergeseran garis edar matahari, keberadaan bentang laut dan ketinggian tempat.

a. Barometer air raksa.

Barometer air raksa adalah barometer yang menggunakan air raksa untuk mengukur tekanan udara. Barometer ini biasanya digunakan untuk mengukur tekanan udara luar. Barometer air raksa terdiri atas tabung kaca, bejana dan air raksa. Pada barometer ini terdapat skala cm Hg, sehingga pengukuran tekanan udara dengan menggunakan barometer air raksa dinyatakan dalam satuan cmHg. Barometer yang digunakan Torrocelli dalam percobaannya menggunakan barometer air raksa. Selain barometer air raksa seperti yang digunakan Torricelli, ada barometer jenis lainnya, yaitu barometer Siphon. Barometer Shiphon terdiri atas bejana berhubungan U yang salah satu kakinya panjang dan tertutup, sedangkan kaki yang lain pendek dan terbuka, serta diisi dengan air raksa. Ketika terjadi peningkatan tekanan udara, permukaan air raksa pada kaki bejana yang lebih panjang mengalami kenaikan. Jika tekanan udara turun, maka permukaan air raksa pada bejana berkaki pendek naik, dan permukaan air raksa pada bejana yang berkaki panjang akan turun. Besar tekanan udara yang diukur dapat dilihat pada skala yang terdapat pada bejana yang berkaki panjang.

b. Barometer logam.

Barometer logam biasa disebut dengan barometer aeroid. Berbeda dengan yang lain, barometer ini tidak menggunakan zat cair untuk mengukur tekanan udara, tetapi menggunakan logam. Barometer ini mempunyai ukuran yang cukup kecil untuk dibawa. Barometer logam biasa digunakan para pendaki gunung dan penerbang.

Di dalam kotak logam tersebut terdapat udara yang bertekanan sangat rendah, maka korak logam akan mengalami perubahan bentuk karena adanay perbedaan tekanan antara udara luar dengan udara dalam kotak. Perubahan ini akan menggunakan jarum penunjuk akan menunjukkan besar tekanan udara luar yang dideteksinya. Jarum petunjuk tersebut akan merujuk satu angka pada skala barometer yang berbentuk lingkaran.

c. Barometer air.

Barometer air pertama kali digunakan oleh Otto van Genricke. Pada dasarnya, prinsip kerja barometer air raksa, perbedaannya terletak pada zat cair pengisi yang digunakan dan juga panjang tabung yang digunakan. Jika barometer air raksa, zatcair pengisi menggunakan air raksa maka pada barometer, zat cair pengisinya berupa air. Karena massa jenis air lebih kecil daripada massa jenis air raksa, maka panjang tabung yang digunakan pada barometer air dapat diukur.

BAB 3. PEMBAHASAN

A. Tempat Penelitian

Tempat penelitian yang dipilih adalah di dalam ruangan dan di luar ruangan. Disini kami melakukan pengukuran pada suhu, kelembaban. Di dapatkan data sebagai berikut :

Untuk Penelitian di luar ruangan:

Pukul: 07.00 (Pagi)