Daerah B berada 2000 m di atas permukaaan tanah berapa tekanan udara yang terdapat pada daerah B

Climate4life.info - Menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya

Informasi suhu udara pada suatu tempat dapat diperoleh dari stasiun pengamatan cuaca, menggunakan alat ukur seperti termometer.

Masalahnya adalah tidak semua tempat memiliki pengukuran suhu udara. 

Untuk kebutuhan praktis kita bisa menaksir suhu udara suatu tempat berdasarkan informasi lain, misalnya berdasarkan ketinggiannya. Secara fisis, suhu udara akan menurun terhadap ketinggian. 

Artinya semakin tinggi suatu tempat maka suhu udaranya akan semakin dingin. Berdasarkan rumusan fisis ini maka kita bisa menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya.

Baca juga: Konversi satuan Suhu Udara - Celcius, Kelvin, Fahrenheit, Reamul dan Rankine secara online

Selain faktor ketinggian, terdapat faktor lain yang dapat mempengaruhi suhu udara suatu tempat seperti:

• Letak lintang suatu tempat di permukaan bumi. Secara umum semakin tinggi lintang suatu tempat maka suhunya akan semakin rendah.

• Pengaruh kondisi setempat, misalnya keberadaan vegetasi. Tempat yang tertutup vegetasi suhunya akan lebih dingin dibanding tempat yang minim vegetasi

Dalam kaitan suhu udara dan ketinggian, secara kasar kita bisa merasakan pada daerah pantai yang rendah suhunya akan lebih panas dibanding suhu udara pada suatu tempat di pegunungan yang memang elevasinya lebih tinggi. 

Contoh lainnya kita tahu bahwa  suhu udara di Jakarta lebih panas dari Bandung. Hal ini karena Bandung lebih tinggi dibanding Jakarta. 

Perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar profil ketinggian di atas dihasilkan menggunakan fasilitas pada google earth, diperoleh data ketinggian beberapa tempat dari permukaan laut yaitu :

• Jakarta = 7 m
• Cibubur = 81 m
• Cianjur = 437 m
• Padalarang = 701 m
• Cimahi = 750 m 
• Bandung = 713 m
• Cicalengka = 846 m

Nah berdasarkan informasi ketinggian beberapa tempat pada gambar di atas, kita akan menghitung suhu udara pada tempat-tempat tersebut.

Sebelumnya kita harus mengetahui suhu udara di satu tempat sebagai standar perhitungan.

Untuk contoh kali ini suhu udara yang akan jadi patokan adalah suhu udara di Jakarta. Data suhu udara dapat diakses pada dataonline BMKG. 

Laju Penurunan Suhu

Sebelum lanjut bagaimana menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya, kita bahas dulu mengapa suhu udara menurun terhadap ketinggian.

Laju penurunan suhu udara terhadap ketinggian mengikuti dua konsep yaitu secara adiabatis kering dan adiabatis basah. Pada konsep adiabatis kering, udara dianggap kering tanpa uap air di mana:

• Setiap kenaikan ketinggian 100 m maka suhu udara akan turun 1 °C.
• Setiap ketinggian turun 100 m suhu udara akan naik 1 °C.

di mana:

• Rd = Tetapan gas spesifik untuk udara kering, 
• Rv = Tetapan gas spesifik untuk uap air, 
• rs = mixing ratio jenuh, 
• l = panas laten.

Dalam beberapa literatur nilai laju adiabatik basah adalah 0.5 - 0.6 °C setiap perubahan ketinggian 100 meter.

Artinya:

• Setiap kenaikan ketinggian 100 m maka suhu udara akan turun 0.5 - 0.6 °C.
• Setiap ketinggian turun 100 m suhu udara akan naik 0.5 - 0.6 °C.

Konsep Near-surface lapse rate

Persamaan di atas adalah merupakan tetapan laju suhu yang bergerak naik vertikal ke atas ke udara bebas [1] .

Laju suhu secara adiabatis tersebut hanya didasarkan pada suhu internal paket massa udara yang naik atau turun [2].

Untuk laju suhu yang mengikuti ketinggian dekat permukaan bumi [elevasi] seperti pada sepanjang sisi pegunungan disebut sebagai Near-surface [slope] lapse rate.

Near surface umumnya didefinisikan sebagai lapisan udara dari permukan bumi sampai ketinggian 2 meter.

Near-surface [slope] lapse rate menggunakan nilai normal atau environmental lapse rate yang sangat bervariatif bergantung pada radiasi, konvektif dam kondensasi [2].

Umumnya menggunakan nilai 0.6 - 0.65 °C setiap kenaikan ketinggian 100 meter.

Kita akan menggunakan nilai 0.6 °C /100 m dari environmental lapse rate untuk menghitung suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya.

Sebagai ilustrasi dapat diamati pada gambar berikut.

Pada gambar di atas dicontohkan pada suatu titik dengan tinggi 100 m suhu udaranya adalah 25 °C.

Maka pada tempat dengan ketinggian 200 m, suhu udaranya akan berkurang  0.6 °C menjadi 24.4 °C. Demikian seterusnya.

Untuk gambaran perhitungan untuk menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya sebagai nilai patokan, kita akan menggunakan normal bulanan suhu udara dari Stasiun BMKG di Tanjung Priok.

Untuk konsep normal suhu udara dapat di baca pada : Memahami konsep rata-rata, normal iklim, dan standard normal iklim. 

Normal bulanan suhu udara dari Stasiun BMKG di Tanjung Priok sebagaimana terlihat di bawah ini. 

Gambar di atas menunjukkan data suhu udara Jakarta pada setiap bulannya.

Terlihat fluktuasi suhu udara sepanjang tahun tidak sama di mana suhu terendah pada bulan Februari dan tertinggi pada Oktober.

Tentunya hal ini berkaitan dengan variasi musim di Jakarta.

Variasi suhu ini menjadikan alasan pendugaan suhu udara berdasarkan ketinggian suatu tempat tidak bisa dipukul rata pada semua bulan.

Mari kita coba menentukan suhu udara di Bandung dan Cicalengka yang masing-masing memiliki ketinggian berbeda dibanding Jakarta.

Untuk patokan perhitungan, kita akan menggunakan normal suhu udara tertinggi di Jakarta yaitu pada bulan Oktober  dengan suhu sebesar 29.3 °C.

Menghitung suhu udara di Bandung untuk bulan Oktober. Berdasarkan Gambar 1 dan Tabel Suhu Udara Jakarta di atas kita tahu bahwa:

• Ketinggian Jakarta [hJ] = 7 m
• Ketinggian Bandung [hB] = 713 m
• Normal Suhu Jakarta [TJ] pada Oktober = 29.3 °C

Maka perhitungan untuk menentukan Suhu udara di Bandung [TB] adalah sebagai berikut:

• TB = TJ - [hB - hJ]  x [0.6/100]
• TB = 29.3 - [713 m - 7 m] x [0.6/100]
• TB = 29.3 - 706 x [0.6/100]
• TB = 29.3 - 4.23
• TB = 25.1 °C

Artinya, jika di Jakarta pada bulan Oktober suhu udaranya sebesar 29.3 °C, maka berdasarkan ketinggian di Bandung suhu udara di Bandung pada Oktober adalah sebesar 25.1 °C.

Contoh 2: Menghitung suhu Cicalengka

Menghitung suhu udara di Cicalengka untuk bulan Oktober, data yang ada sebagai berikut:

• Ketinggian Jakarta [hJ] = 7 m
• Ketinggian Cicalengka [hC] = 846 m
• Normal Suhu Jakarta [TJ] pada Oktober = 29.3 °C

Maka  perhitungan untuk menentukan Suhu udara di Cicalengka [TC] adalah seperti di bawah ini.

• TC = TJ - [hC - hJ]  x [0.6/100]
• TC = 29.3 - [846 m -7 m] x [0.6/100]
• TC = 29.3 - 839 x [0.6/100]
• TC = 29.3 - 5.034
• TC = 24.3 °C

Artinya, jika di Jakarta pada bulan Oktober suhu udaranya sebesar 29.3 °C, maka berdasarkan ketinggian di Cicalengka suhu udara di Cicalengka pada Oktober adalah sebesar 24.3 °C.

Perhitungan menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya ini dapat kita ulangi pada tempat lainnya mengacu data normal suhu Jakarta pada semua bulan.

Hasil akhir perhitungan menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya sebagaimana terlihat pada tabel berikut.

Pada gambar pertama di atas menyajikan tabel lengkap hasil pendugaan suhu udara pada Cibubur, Cianjur, Padalarang, Cimahi, Bandung dan Cicalengka pada semua bulan berdasarkan suhu udara yang di ketahui di Jakarta yang berbeda ketinggian.

Selanjutnya pada gambar kedua menunjukkan variasi suhu udara dari Jakarta hingga Cicalengka pada bulan Oktober berdasarkan ketinggian masing-masing tempat tersebut.

Terlihat Cicalengka yang merupakan tempat tertinggi memiliki suhu udara terendah.

Demikian ulasan bagaimana menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya. Semoga bermanfaat.

Referensi

Sumber acuan dalam artikel Menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggian ini adalah: