TEMA 3 : SISTEM ATMOSFERA
TEMA 3 : SISTEM ATMOSFERA
TEMA 3 : SISTEM ATMOSFERA
TAJUK 1 : Struktur dan Kandungan Atmosfera
Atmosfera merupakan satu zon lapisan yang menyelubungi bumi
serta terdiri daripada struktur tertentu. Atmosfera memainkan
peranan yang penting kepada hidupan di bumi kerana di sinilah
wujudnya gas seperti oksigen yang menampung kehidupan organisma
biotik di bumi. Atmosfera juga bertindak sebagai penghalang kepada
sinaran ultra ungu yang berbahaya kepada hidupan. Di samping itu,
sebahagian daripada proses kitaran hidrologi turut berlaku di
atmosfera, antaranya pembentukan hujan dan kerpasan, sejatan dan
sejat peluhan. Selain itu, atmosfera juga mengandungi 78% nitrogen,
argon 0.9%, CO2 0.03% dan gas-gas lain seperti neon, helium,
kripton, ozon, radon dan lain-lain lagi 0.003%. Gas-gas ini
dianggap sebagai sumber kerana ia mempunyai kepentingan dan
kegunaan tersendiri. Nitrogen melalui proses edaran nitrogen
membekalkan nutrien nitrat untuk pertumbuhan tumbuhan dan haiwan.
Oksigen penting untuk kesemua hidupan di bumi untuk proses
pernafasan. Karbon dioksida penting untuk tumbuhan menjalankan
proses fotosintesis. Wap air di atmosfera membolehkan proses
pemeluwapan yang membawa hujan dan air hujan adalah penting untuk
kehidupan di bumi ini. Sebagai sumber untuk kegiatan industri
seperti gas argon untuk tiub radio, industri memateri dan gas
mentol. Gas nitrogen, oksigen dan karbon dioksida juga digunakan
dalam pelbagai jenis industri. Selain itu gas-gas ini juga
bertindak sebagai pengimbang kepada bajet haba dunia. Banyak cahaya
ultra ungu dipantul semula atau diserap oleh atmosfera bumi.
Melalui proses penapisan ini hanya lebih kurang 47% bahangan solar
diterima daripada matahari supaya bumi tidak menjadi terlalu panas
untuk kehidupan tumbuhan, haiwan dan manusia. Karbon dioksida, wap
air dan awan menyerap gelombang panjang bumi untuk memanaskan
lapisan atmosfera supaya bumi tidak menjadi terlalu sejuk. Keadaan
yang terlalu sejuk tidak membolehkan kehidupan di bumi ini
hidup.
Contoh Soalan Kandungan Atmosfera1. Jelaskan secara ringkas
kandungan atmosfera. [5 markah]Kandungan atmosfera ialah gas-gas
tetap (seperti oksigen, karbon dioksida, nitrogen dan hidrogen),
gas-gas inaktif (seperti argon, neon, kripton dan helium), wap air,
debu dan bakteria.
Struktur Atmosfera1. Atmosfera bumi mempunyai struktur dan
lapisan yang berbeza mengikut ketinggian.2. Struktur ini sukar
untuk dikira secara tepat memandangkan tiada satu garis pemisah di
antara satu struktur dengan struktur yang lain.3. Ahli kaji iklim
beranggapan bahawa perbezaan struktur atmosfera ini adalah
berdasarkan kepada perbezaan suhu.4. Selain itu, struktur atmosfera
bumi dengan angkasa lepas juga tidak dapat dihitung dengan tepat.
Sempadan yang dilakar setakat ini hanyalah berdasarkan kepada
tarikan bumi bersamaan dengan daya empar putaran bumi (daya yang
dipengaruhi putaran bumi).5. Terdapat empat struktur atmosfera bumi
yang utama dari lapisan yang paling rendah ke lapisan yang paling
tinggi, iaitu Troposfera, Stratosfera, Mesosfera dan
Termosfera.
Troposfera1. Troposfera merupakan lapisan yang terendah, iaitu
antara 8 14 km. Lapisan ini menjadi zon pembentukan unsur cuaca
seperti hujan, suhu, kelembapan dan sebagainya.2. Perbezaan unsur
cuaca menghasilkan iklim yang berbeza dari satu kawasan ke kawasan
yang lain.3. Struktur troposfera berbeza-beza mengikut musim,
misalnya di kawasan beriklim sederhana, pada musim sejuk, lapisan
troposfera adalah adalah lebih nipis berbanding lapisannya pada
musim panas. Lapisan paling atas troposfera dikenali sebagai
Tropopous.4. Di lapisan troposfera, pengurangan suhu secara umum
menurut tinggi pada kadar min kira-kira 1oC bagi setiap 650
meter.5. Di lapisan tropopous, terdapat satu keadaan yang dipanggil
sebagai isoterma, di mana suhunya tidak banyak berubah mengikut
tinggi.6. Ciri lapisan Troposfera ialah:a) Halaju angin semakin
tinggi mengikut ketinggianb) Kelembapan semakin berkurangan
mengikut ketinggian (menghampiri sempadan tropopous)c) Lapisan
troposfera adalah nipis dan mengandungi 80% jisim atmosfera.
Stratosfera1. Lapisan stratosfera terletak di atas troposfera.
Ketinggiannya dari lapisan troposfera ialah lebih kurang 96 km.2.
Suhu di lapisan ini tidak banyak berubah dengan pertambahan
ketinggian. Namun begitu, pada ketinggian melebihi 20 km, keadaan
menjadi bertambah panas.3. lapisan di sini merupakan zon di mana
bahangan matahari diserap oleh ozon. Lapisan yang memisahkan
lapisan stratosfera dan mesosfera ialah satu lapisan nipis
dipanggil stratopos.4. Ciri lapisan stratosfera ialah :a) Tanpa
turbulen angin, kawasan di lapisan ini adalah stabil. Kawasan
stabil menjadi laluan kapal terbang.b) Pada paras 10 km ke 20 km,
tiada perubahan suhu. Ia dipanggil lapisan isoterma dan selepas
ini, suhu meningkat mengikut ketinggian.
Mesosfera1. Lapisan yang terdapat di atas stratosfera ialah
mesosfera. Lapisan ini terletak pada ketinggian 50 hingga 80 km.2.
Lapisan ini dipisahkan dengan satu lapisan nipis di atasnya yang
dipanggil mesopaus.3. Ciri lapisan mesosfera ialah :a) Tekanan
udara yang rendah disebabkan udara semakin menipis.b) Suhu semakin
menurun mengikut ketinggian. Sejuk yang terlampau sejuk ini
menggalakkan pembentukan awan sejuk yang dipanggil noctilucent.
Ionsfera/Termosfera1. Lapisan ini terletak di atas mesosfera
iaitu antara 80 km hingga 10 km.. Komposisi molekul udaranya adalah
dalam bentuk atom.2. Suhunya semakin meningkat mengikut ketinggian
tetapi tekanan udaranya sangat rendah.3. Ketebalan dan ketumpatan
lapisan ini sentiasa berubah.4. Lapisan ini terdiri daripada
ion-ion gas dan elektron-elektron yang bergerak bebas. Keadaan ini
penting untuk perkembangan telekomunikasi kerana pantulan gelombang
radio dapat berlaku di sini.5. Terdapat empat bentuk atom, iaitu
:a) Molekul nitrogenb) Molekul oksigenc) Molekul heliumd) Atom
hidrogen
SINARAN SURIAMatahari yang terdiri daripada 70% hidrogen, 28%
helium dan 2% unsur-unsur lain menghasilkan tenaga haba melalui
proses pelakuran, (pelakuran ialah proses yang berlaku semasa
hidrogen bertukar menjadi helium). Tenaga yang berasal dari
bahagian teras matahari yang begitu panas (16106oK) sampai ke
permukaan matahari melalui bahangan dan perolakan hidrogen. Suhu
permukaan matahari adalah lebih kurang 6000oC (11000oF) membebaskan
tenaga yang banyak ke semua arah. Walaupun jarak matahari dan bumi
adalah jauh iaitu lebih kurang 149 600 000 km (93 000 000 batu),
matahari mampu memancarkan cahayanya dengan berkesan. Tenaga
matahari dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnet dengan
kelajuan 300 000 km (186 000 batu) sesaat dan mengambil masa 9.33
(8.31) minit untuk sampai ke permukaan bumi. Jumlah tenaga haba
yang yang diterima di atmosfera bumi ialah 2.0 cal/cm2/minit, dan
ini dikenali sebagai malar suria. (Kalori merupakan jumlah haba
yang digunakan untuk memanaskan 1 gm air daripada 14.5oC kepada
15.5oC.) Tenaga bergerak dari matahari ke permukaan bumi dalam
bentuk gelombang sinaran dan boleh dipindahkan melalui vakum dan
sekiranya pemindahan tenaga tersebut berlaku melalui sesuatu bahan
yang lutsinar, bahan itu sendiri tidak menjadi panas atau menerima
sebarang kesan. Cekak cahaya suria (solar beam) bergerak keluar
dari matahari dalam arah yang lurus dan hanya sebahagian kecil
sahaja daripada sinaran tersebut sampai ke permukaan bumi.
Gelombang sinaran matahari tidak banyak hilang semasa pergerakannya
melalui angkasa. Walau bagaimanapun, memandangkan tenaga yang
dipancarkan daripada satu badan yang berbentuk bulat, intensiti
bagi setiap unit kawasan semakin berkurangan dengan bertambahnya
jarak dari matahari. Tenaga suria yang sampai ke bumi dan atmosfera
dikenali sebagai insolasi. Walaupun jumlah output suria yang
diterima oleh bumi adalah begitu kecil jika dibandingkan dengan
jumlah output matahari secara keseluruhannya, ia merupakan jumlah
yang begitu penting bagi permukaan bumi. Tenaga suria yang diterima
oleh bumi dalam satu saat adalah lebih kurang sama dengan jumlah
tenaga elektrik yang dijana di seluruh bumi selama satu minggu.
Gelombang elektromagnet dari matahari terdiri daripada 8% sinaran
ultra ungu, sinaran X dan sinaran gamma, 47 % cahaya yang boleh
dilihat (cahaya tampak atau invisible light) dan 45% gelombang
infra-merah. Gelombang cahaya matahari juga dapat dibahagikan
kepada gelombang pendek dan gelombang panjang. Panjang pendek
sesuatu gelombang itu ditentukan dengan mengukur jarak antara dua
puncak gelombang yang berturut-turut. Hukum fizik yang penting
berkaitan dengan badan yang memancarkan tenaga dalam bentuk
gelombang mempunyai kaitan dengan suhu badan tersebut. Suatu badan
yang mempunyai suhu permukaan yang tinggi akan memancarkan tenaga
dalam bentuk gelombang yang lebih pendek jika dibandingkan dengan
badan yang mempunyai suhu permukaan yang lebih sejuk. Dua hukum
asas yang perlu diketahui untuk memahami sifat-sifat utama aliran
insolasi ialah Hukum Stefan-Boltzman dan Hukum Sesaran Wien. Hukum
Stefan-Boltzman menyatakan jumlah atau intensiti insolasi yang
dipancarkan oleh sesuatu badan adalah berkadar dengan kuasa empat
suhu mutlak badan yang memancarkannya. Hukum tersebut dapat
dinyatakan melalui persamaan berikut :I = dT4di mana;I : intensiti
bahangan yang dipancarkand : pemalar Stefan-Boltzman = 5.57 10-8
Wm-2K-4 dan K= darjah mutlak atau darjah Kelvin = oC + 273.16T :
suhu mutlak badan yang memancarkan tenaga
Berdasarkan suhu yang dinyatakan di atas, boleh dijangkakan
bahawa tenaga yang dipancarkan oleh matahari jauh lebih banyak
daripada tenaga yang dipancarkan oleh bumi. Hukum Sesaran Wien
menyatakan bahawa panjang gelombang bagi pancaran yang maksimum
adalah berkadar songsang dengan suhu mutlak badan yang
memancarkannya. Ini dapat dinyatakan melalui persamaan seperti
berikut :1m = w/Tdi mana;1m : pancaran maksimumw : pemalar Wien =
2.897 mikrometerT : suhu mutlak badan yang memancarkan tenaga
Contoh Soalan Sinaran Suria.1. Apakah sinaran suria ? [5
markah]Sinaran suria merupakan sinaran yang dihasilkan oleh
matahari. Ia memancar ke bumi melalui gelombang-gelombang pendek
yang terdiri daripada pancaran X, pancaran gama, ultra ungu serta
pancaran yang dapat dilihat (visible light). Hanya sebahagian
sinaran matahari sahaja yang sampaike permukaan bumi kerana
sebahagian dipantulkan balik dan sebahagian lagi diserap oleh
partikel atmosfera.
SINARAN BUMI (Radiasi terestrial)Sinaran bumi atau bahangan bumi
wujud akibat daripada bahangan matahari yang sampai ke permukaan
bumi dalam bentuk gelombang elektromagnet. Permukaan bumi yang yang
telah dipanaskan akan mengeluarkan bahang yang dipanggil sinaran
bumi. Walaupun atmosfera hampir lut sinar terhadap gelombang pendek
matahari, ia dapat menyerap bahangan bumi dengan mudahnya. Penyerap
utama bahang bumi ialah wap air yang menyerap bahang yang mempunyai
gelombang panjang di antara 5.3 mikron hingga 7.7 mikron dan juga
melebihi 20 mikron. Jumlah sinaran atau bahang bumi bergantung
kepada jenis permukaan bumi. Permukaan bumi yang gondol dan tidak
berair akan mengeluarkan bahang yang lebih besar berbanding dengan
hutan dan kawasan laut. Permukaan berbatu dan berpasir memantul
sebahagian besar sinaran matahari. Penyerapan oleh permukaan
tersebut agak minimum. Jadi bahang yang dikeluarkan lebih banyak.
Kehilangan bahang bumi juga lazimnya berlaku secara maksimum semasa
langit cerah. Kadarnya berbeza bergantung kepada litupan awan dan
kandungan wap air semasa yang terdapat dalam atmosfera. Suhu purata
permukaan bumi adalah lebih kurang 288oK (15oC). Atmosfera meresap
banyak radiasi gelombang panjang dan kadar resapan bergantung
kepada kandungan gas-gas atmosfera dan gas-gas rumah hijau di
atmosfera seperti metana, nitrus oksida, ozon, oksigen, karbon
dioksida dan wap air.
BAJET HABA BUMIBajet haba menerangkan berapa banyak tenaga
diserap oleh bumi dari matahari dan berapa banyak haba dibahang
keluar oleh bumi. Jika bumi meresap lebih banyak haba, bumi akan
menjadi terlalu panas dan jika permukaan bumi mengeluarkan haba
yang berlebihan, permukaan bumi akan menjadi semakin sejuk. Bajet
haba adalah satu pengiraan purata untuk satu jangka masa yang
panjang. Bajet haba ini tidak seimbang pada :1. jangka masa yang
singkat seperti dalam beberapa jam atau beberapa hari2. latitud
berlainan, iaitu kawasan khatulistiwa akan menerima lebih banyak
haba daripada latitud yang lain.Resapan gelombang pendek matahari
akan menaikkan suhu permukaan bumi dan pengeluaran haba gelombang
panjang bumi merendahkan suhu bumi. Terdapat satu titik
keseimbangangan di mana penerimaan dan pengeluaran haba bumi
mencapai satu titik e yang sesuai untuk membolehkan hidupan hidup
di bumi.
Contoh Soalan Bajet Haba1. (a) Apakah yang dimaksudkan dengan
bajet haba? [5 markah] STPM 2002 No 2(a)Maksud bajet adalah jumlah
haba yang diterima oleh permukaan bumi daripada bahangan matahari
berbanding dengan jumlah haba yang dikeluarkan semula oleh bahangan
bumi. Dalam keadaan semula jadi bahangan matahari dalam bentuk
gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi adalah seimbang
dengan bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa dalam bentuk
gelombang panjang. Namun begitu bajet haba ini boleh menjadi tidak
seimbang apabila berlakunya perubahan di dalam sistem atmosfera
bumi.Menurut Barry dan Chorley (1977), bajet haba ialah cara-cara
nilai sinaran matahari itu digunakan. Tidak semua jumlah tenaga
sinaran matahari itu digunakan. Tidak semua jumlah tenaga sinaran
matahari yang memasuki sistem atmosfera bumi akan tiba ke permukaan
bumi. Ada yang akan diserap, diserak dan dipantul oleh pelbagai
juzuk dan unsur dalam atmosfera tersebut. Begitu juga dengan
sinaran bumi, bukan kesemuanya akan terlepas ke angkasa ia juga
akan melalui proses yang sama dengan sinaran matahari. Ada yang
akan diserap, diserak dan dibalikkan semula ke bumi. Apabila
dibandingkan antara sinaran matahari yang masuk dengan sinaranbumi
yang keluar maka wujudlah bajet haba. Oleh itu, bajet haba merujuk
kepada keseimbangan yang berlaku antara jumlah bahangan matahari
yang masuk ke sistem bumi-atmosfera dengan jumlah bahangan bumi
yang dibebaskan semula ke angkasa.
(b) Dengan bantuan gambar rajah, huraikan bagaimana berlakunya
bajet haba.[10 markah] STPM 2002 No 2(b)Jika kita mengandaikan
bahangan matahari yang memasuki ruang atmosfera-bumi ialah sebanyak
100 unit maka bajet haba boleh ditunjukkan seperti berikut; yang
diserap di stratofera oleh ozon (4 unit), diserap di troposfera
oleh karbon dioksida (1 unit), wap air (13 unit), habuk (3 unit)
dan bintik-bintik air dalam awan (3 unit). Seterusnya yang
dibalikkan oleh awan (23 unit), dibalikkan oleh permukaan (4 unit)
dan diserakkan oleh atmosfera (4 unit). Jumlah bahang matahari yang
oleh albedo planet (0.31 unit). Maka selebihnya 45 unit akan sampai
ke bumi sama ada secara langsung (24 unit) atau sebagai bahangan
yang telah terganggu (21 unit).
Keterangan rajah1. Sesetengah bahangan boleh sampai terus ke
permukaan bumi tanpa halangan seperti di kawasan ozon yang sudah
bocor atau di kawasan litupan awannya adalah nipis.2. Sebahagian
besar bahangan matahari akan mengalami penyerapan, pembalikan,
penyerakan dan pantulan oleh lapisan ozon, unsur-unsur yang ada di
dalam atmosfera seperti pelbagai gas dan bahan pencemar sebelum
ianya tiba ke permukaan bumi. Oleh itu bahangan yang diterima
adalah tidak sepenuhnya.3. Tidak semua bahangan matahari yang
diterima oleh bumi pada siangnya akan digunakan oleh semua elemen
di bumi. Ada yang diguna seperti oleh tumbuhan, ada yang disimpan
sebagai haba pendam seperti oleh bangunan konkrit dan bitumen dan
ada yang dibebaskan terus. Namun begitu sebahagian besar bahangan
matahari tadi akan dibebaskan semula ke angkasa pada waktu malam.
Bahangan yang dibebaskan oleh bumi ini dinamakan sebagai bahangan
bumi. Seperti mana penerimaan, pembebasan bahangan ini juga akan
berlaku secara terus ke angkasa terutama di kawasan litupan awan
nipis seperti di gurun panas dan ada yang akan mengalami
penyerapan, pembalikan, penyerakan dan pantulan semula ke bumi oleh
elemen-elemen yang ada di dalam atmosfera seperti bahan-bahan
pencemar dan sebagainya.4. Namun begitu pada akhirnya jumlah
bahangan matahari yang diterima oleh bumi adalah sama banyaknya
dengan bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa. Fenomena
ini dinamakan sebagai imbangan haba.
(c) Jelaskan fenomena yang menyebabkan berlakunya
ketidakseimbangan bajet haba. [10 markah] STPM 2002 No 2(c)
Ketidakseimbangan bajet haba boleh berpunca akibat tebal atau
nipisnya litupan awan di sesuatu kawasan. Ini kerana awan boleh
menyekat, menyerak, membalik dan memantul semula bahangan
matahari.Fenomena penipisan lapisan ozon atau kebocoran ozon oleh
aktiviti manusia. Lapisan ozon akan membantu menghalang kemasukan
sinaran ultra ungu (sinar lembayung) ke permukaan bumi. Kemasukan
sinar ulta ungu akan turut meningkatkan suhu atmosfera
bumi.Fenomena kesan rumah hijau juga akan menyebabkan
ketidakseimbangan bajet haba. Gas-gas rumah hijau seperti karbon
dioksida dan karbon monoksida yang boleh menyerap dan menyimpan
haba dan juga menghalang pembalikan bahangan bumi ke
angkasa.Fenomena jerebu pula boleh mengurangkan penerimaan bahangan
matahari kerana komponen-komponen jerebu seperti PM10 boleh
bertindak menyerakkan bahangan matahari. Partikel-partikel terampai
akan menyerakkan bahangan matahari secara mendatar apabila bahangan
tersebut dipancarkan kepadanya. Darjah serakan bergantung kepada
saiz partikel yang terlibat berbanding dengan jarak gelombang
bahangan suria. Jika partikel lebih kecil berbanding dengan jarak
gelombang akan menyebabkan serakan Rayleigh. Sekiranya saiz
partikel sama besar dengan jarak gelombang akan menyebabkan serakan
Mie. Serakan ini banyak dilakukan oleh partikulat di dalam jerebu
seperti debu, habuk terampai dan lain-lain bahan pencemar udara.
Misalnya kes jerebu yang melanda negara pada tahun 1997 pernah
menyebabkan langit di Kuala Lumpur berwarna kekuningan pada waktu
tengah hari. Manakala letusan gunung berapi Pinatubo di Filipina
yang memuntahkan debu hingga beberapa kilometer tinginya telah
menyebabkan serakan mie sehingga langit sekitarnya berwarna
kemerahan.Albedo bumi juga akan mempengaruhi ketidakseimbangan
bajet haba. Albedo bumi adalah pembalikan sinaran suria oleh
permukaan bumi yang bergantung kepada gelap atau cerah permukan
bumi. Permukaan bumi yang lebih gelap akan menyerap haba yang lebih
banyak manakala permukaan bumi yang cerah seperti kawasan litupan
salji akan membalikkan sinaran suria dengan lebih banyak. Tidak
semua sinaran suria yang tiba di permukaan bumi akan diserap dan
digunakan oleh hidupan, sebahagian daripada sinaran tersebut akan
dipantulkan pula oleh permukaan bumi secara langsung. Oleh itu,
albedo sebenarnya ialah nisbah antara cahaya yang dipantulkan
dengan cahaya yang diterima oleh permukaan bumi. Nilai albedo
berbeza-beza antara tempat-tempat yang berlainan bergantung kepada
sifat-sifat permukaan bumi tersebut.
TABURAN SUHU SECARA MENDATARTaburan suhu secara mendatar boleh
ditunjukkan dengan menggunakan peta garisan sesuhu (isoterma). Pada
peta ini, garisan dilukis bagi menyambungkan kawasan yang mempunyai
purata suhu bulanan atau tahunan yang sama. Bagi mengelakkan
kekeliruan seperti garisan sebuah gunung atau lurah, garis sesuhu
hanya didasarkan kepada daratan yang tidak mempunyai tanah tinggi,
iaitu ia merupakan suatu purata yang terdapat pada aras laut. Garis
sesuhu secara mendatar lazimnya memanjang dari barat ke timur
hampir selari dengan garis lintang. Keadaan ini disebabkan kawasan
yang terdapat di garisan lintang yang serupa menerima jumlah tenaga
matahari yang seragam melainkan dengan perbezaan ketelusan
atmosfera yang dikaitkan dengan litupan awan. Terdapat beberapa
faktor yang mempengaruhi taburan suhu secara mendatar. Antaranya
garis lintang. Garis lintang yang rendah sentiasa lebih panas dari
garis lintang tinggi kerana matahari sentiasa berada tegak di atas
kepala. Lapisan atmosfera juga lebih nipis di garisan khatulistiwa.
Arus lautan pula mempengaruhi kawasan yang berdekatan dengan laut.
Angin yang bertiup di atas arus panas menjadi lembap dan
menghasilkan hujan lebat. Keadaan ini tidak berlaku di kawasan arus
sejuk. Litupan awan juga akan mempengaruhi taburan suhu secara
mendatar. Litupan awan di bahagian khatulistiwa adalah sangat
tebal. Keadaan ini menghasilkan suhu yang rendah pada siang hari
disebabkan pembalikan bahangan haba bumi. Di kawasan gurun, keadaan
ini berlaku sebaliknya dengan waktu siangnya panas terik manakala
waktu malamnya adalah dingin. Faktor ketinggian juga sangat penting
mempengaruhi taburan suhu. Semakin tinggi sesuatu kawasan, maka
semakin sejuk suhunya. Dianggarkan suhu berkurangan dengan kadar
1oC bagi setiap 165 meter ketinggian. Sifat kebenuaan juga menjadi
faktor sesuatu kawasan itu berbeza dengan kawasan pinggir pantai.
Kawasan daratan menyerap dan memancarkan haba lebih cepat daripada
lautan. Bezantara suhu tahunan dan harian adalah lebih besar di
kawasan daratan.
Contoh Soalan Taburan suhu secara mendatar1. Jelaskan
faktor-faktor yang mempengaruhi taburan suhu secara mendatar yang
tidak seragam di permukaan bumi. [12 markah] STPM 1999 No
4(a)Faktor-faktor yang mempengaruhi taburan suhu secara mendatar
yang tidak seragam di permukaan bumi ialah1) Bentuk muka bumi
ketinggian, laut dan tasik2) Litupan permukaan bumi tumbuhan,
bangunan, awan dan salji3) Kandungan tanah dan warna tanah yang
berbeza-beza menghasilkan pemanasan yang berbeza-beza suhu
berbeza-beza.4) Nilai albedo permukaan bumi yang berbeza-beza5)
Kandungan lembapan tanah yang berbeza-beza6) Jangka masa dan sudut
pancaran matahari yang berbeza mengikut garis lintang7) Aspek cerun
yang menghadap matahari dengan cerun yang terlindung8) Angin-angin
sejuk seperti mistral merendahkan suhu, angin panas seperti Chinook
dan Fohn meningkatkan suhu9) Arus lautan pergerakan arus lautan
panas dapat menaikkan suhu dan arus sejuk menurunkan suhu
2. Huraikan bagaimana perbezaan taburan suhu secara mendatar
mempengaruhi edaran umum atmosfera. [13 markah] STPM 1999 No
4(b)Konsep edaran umum atmosfera adalah proses pergerakan udara di
atmosfera bumi untuk mengimbangkan perbezaan tekanan udara.
Pergerakan udara bermula dengan perbezaan suhu di antara dua tempat
yang berbeza di permukaan bumi. Kawasan yang lebih panas akan
menjadikan udara lebih kurang tumpat dan bergerak ke atas. Keadaan
ini akan menjadikan kawasan tersebut mengalami tekanan rendah
berbanding dengan kawasan lain. Perbezaan tekanan udara ini akan
menyebabkan penyerbuan udara dari kawasan lain yang bertekanan
tinggi. Pergerakan udara inilah yang menjadi asas kepada edaran
umum atmosfera.Kawasan garis lintang rendah di permukaan bumi yang
menerima pancaran matahari yang lebih banyak akan meningkatkan suhu
udara berbanding kawasan garis lintang tinggi. Dengan ini kawasan
garis lintang rendah seperti kawasan tropika akan mengalami tekanan
udara rendah yang dikenali sebagai doldrum. Udara dari kawasan
garis lintang tinggi seperti di kawasan sederhana dan kutub akan
bergerak keluar menuju ke kawasan tropika.Secara umumnya dapat
diringkaskan seperti berikut;1. Ketidakseimbangan bahangan bersih
yang diterima di antara garis lintang dunia menyebabkan perbezaan
taburan suhu.2. Perbezaan suhu menyebabkan perbezaan kecerunan
tekanan.3. Perbezaan tekanan udara mewujudkan sel tekanan.4.
Kewujudan kecerunan tekanan antara sel menyebabkan pergerakan
udara.5. Perubahan kedudukan matahari mengikut musim akan
menghasilkan perubahan edaran angin yang dikenali sebagai edaran
umum atmosfera.
3. Mengapakah taburan suhu secara mendatar tidak sekata di
permukaan bumi ? [10 markah]- Litupan awan. Kawasan tropika lembap
banyak awan menyebabkan suhu lebih rendah. Kawasan gurun mempunyai
sedikit awan menyebabkan suhu lebih tinggi.- Kebenuaan. Kawasan
yang jauh dari pinggir pantai akan mengalami suhu yang tinggi pada
musim panas dan suhu yang lebih rendah pada musim sejuk berbanding
pinggir pantai.- Pengaruh arus laut. Pantai yang dilanggar arus
laut panas, suhunya lebih tinggi berbanding pantai yang dilanggar
arus laut sejuk. Arus laut akan menyederhanakan suhu iaitu rendah
pada musim panas dan tinggi pada musim sejuk.- Warna tanah. Tanah
gelap suhunya lebih tinggi kerana menyerap tenaga suria berbanding
tanah cerah. Warna tanah yang cerah, suhunya lebih rendah kerana
albedo lebih tinggi.- Aspek cerun. Suhu agak tinggi pada cerun
bukit atau gunung yang menghadap pancaran matahari berbanding
dengan cerun yang terlindung.- Nilai albedo. Permukaan bumi yang
berbeza-beza dari segi gelap atau cerah dan sudut pancaran matahari
turut mempengaruhi suhu permukaan bumi. Permukaan cerah nilai
albedotinggi berbanding permukaan gelap.
KONSEP ASAS CUACA DAN IKLIMIklim dan cuaca mempunyai ciri-ciri
yang tersendiri. Iklim lazimnya digambarkan sebagai unsur purata
sesuatu fenomena cuaca seperti suhu dan hujan, iaitu satu keadaan
cuaca yang berbeza-beza mengikut hari dalam suatu jangka masa yang
panjang. Taburannya dikatakan lebih meluas merangkumi skala dunia
(pola iklim dunia) danselalunya digunakan bagi merujuk ciri iklim
di sesebuah negara. Contohnya sebagaimana pernyataan di bawah
:Malaysia beriklim khatulistiwa dengan hujan dan panas sepanjang
tahun. Purata hujan tahunannya adalah 2300mm dan suhunya
28.5oC.Pernyataan di atas hanya menerangkan ciri iklim yang disebut
secara purata. Angka-angka yang diberikan itu tidaklah tepat kerana
perlu diingatkan bahawa iklim sebenarnya ialah satu gabungan
perubahan cuaca. Ini bermakna disebalik data hujan tahunan atau
suhu yang diberikan, terdapat juga stu kawasan yang terdapat di
dalam negara tersebut yang berbeza dari segi taburannya. Justeru,
pernyataan umum ini perlulah diperincikan dengan mengkaji ciri-ciri
cuacanya pula. Walau bagaimanapun, nilai angka tersebut dapat
menjelaskan di mana iklim sesebuah negara itu boleh dikategorikan.
Maklumat ini sangat penting kerana perbezaan purata inilah akan
menentukan klasifikasi iklim sesebuah negara. Cuaca secara umumnya
lebih berifat mikro dan tempatan. Ia digambarkan melalui keadaan
atmosfera pada wktu-waktu tertentu dalam jangka masa yang singkat.
Oleh itu, cuaca merupakan suatu perkara yang dinamik dan kadang
kala sukar diramal. Bagi satu kawasan yang kecil, umpamanya sebuah
daerah atau bandar, mungkin terdapat perbezaan cuaca yang ketara
bagi satu-satu masa. Pernyataan mengenai cuaca selalunya dibuat
dengan lebih terperinci dengan merujuk kepada suatu masa dan
kawasan secara spesifik. Contohnya seperti berikut :Pada sebelah
pagi, cuaca di Kuala Lumpur cerah dengan suhu sekitar 27oC.
Lain-lain kawasan di sekitarnya juga sama. Manakala di sebelah
petang pula, kawasan Kuala Lumpur, Putrajaya dan Kajang, cuaca
dijangkakan mendung dengan hujan renyai-renyai sehingga lewat
petang.Dari pernyataan ini, jelas menunjukkan bagaimana keadaan
hujan dan suhu bagi sesuatu kawasan mengikut perbezaan masa.
Walaupun cuaca lebih banyak membincangkan mengenai unsur hujan dan
suhu, cuaca juga boleh dinyatakan dengan lain-lain fenomena seperti
keadaan angin (kelajuan dan arah), kelembapan udara, tekanan udara
dan sebagainya.
Contoh Soalan Konsep asas cuaca dan iklim.1. Apakah makna iklim
dan cuaca ? [5 markah]Iklim ialah unsur purata sesuatu fenomena
cuaca seperti suhu dan hujan, iaitu suatu keadaan cuaca yang
berbeza-beza mengikut hari dalam suatu jangka masa yang panjang.
Taburannya dikatakan lebih meluas merangkumi skala dunia (pola
iklim dunia) dan selalunya digunakan bagi merujuk ciri-ciri iklim
di sesebuah negara.Cuaca umumnya lebih bersifat mikro dan tempatan.
Ianya digambarkan melalui keadaan atmosfera pada waktu-waktu
tertentu dalam suatu jangka masa yang singkat. Oleh itu, cuaca
merupakan suatu perkara yang dinamik dan kadang kala sukar diramal.
Bagi suatu kawasan yang kecil umpamanya satu daerah atau bandar,
mungkin terdapat perbezaan cuaca yang ketara bagi satu-satu
masa.
FAKTOR MEMPENGARUHI CUACA DAN IKLIMTerdapat pelbagai faktor yang
mempengaruhi iklim dan cuaca di sesuatu kawasan yang secara tidak
langsung akan mencorakkan perilaku hujan. Kebanyakan faktor yang
terdapat berkait rapat dengan letakan dan lokasi sesebuah kawasan
itu. Antaranya ialah kedudukan dari garis lintang atau latitud.
Ciri iklim sesebuah kawasan banyak dipengaruhi oleh kedudukannya
dari garis lintang. Sebenarnya kesemua klasifikasi iklim yang
terdapat di bumi ini adalah berdasarkan kedudukannya dari garis
khatulistiwa (latitud 0o). Di sini suhu secara relatifnya adalah
yang tertinggi dan terpanas berbanding bahagian-bahagian lain di
dunia. Oleh itu, semakin sesuatu kawasan itu jauh ke hemisfera
utara atau selatan, maka suhu semakin jatuh atau sejuk. Di bahagian
artik, di mana kesejukan melampau berlaku, hujan yang turun bukan
dalam bentuk manik air tapi dalam bentuk empingan salji atau
lakuran. Cuaca dan iklim juga berbeza berdasarkan ketinggiannya
dari aras laut. Kesan dari perubahan ketinggian ini akan
mempengaruhi suhu. Ini bermakna, semakin tinggi sesuatu kawasan
itu, maka semakin sejuk suhu di persekitaran. Keadaan ini berlaku
disebabkan haba matahari memanaskan permukaan bumi menghasilkan
radiasi haba yang kembali semula ke atmosfera. Semakin tinggi haba
radiasi, semakin sejuk suhu. Angin memainkan peranan penting dalam
mempengaruhi iklim sesebuah kawasan. Secara umum, pergerakan angin
bermula di kawasan khatulistiwa yang mengalami suhu yang tinggi dan
molekul udara yang ringan akan naik ke atmosfera sebelum suhunya
jatuh dan turun di bahagian kutub di mana suhu adalah sejuk. Di
kawasan sejuk terbentuk tekanan udara tinggi dan pergerakan udara
akan ke kawasan khatulistiwa (tekanan rendah) untuk mengisi ruang
kosong akibat tekanan rendah.
Soalan Latihan
1. Terangkan faktor yang mempengaruhi cuaca di suatu kawasan
yang kecil. [10 markah]Faktor yang mempengaruhi cuaca di suatu
kawasan yang kecil ialah :-keadaan angin-ketinggian sesuatu kawasan
dari aras laut-pengaruh aktiviti manusia
2. Bagaimanakah aktiviti manusia dapat mempengaruhi iklim dan
cuaca suatu kawasan ? [10 markah]Aktiviti manusia yang dapat
mempengaruhi iklim dan cuaca suatu kawasan : Aktiviti perindustrian
pelepaan gas rumah hijau menyebabkan suhu semakin meningkat.
Aktiviti perbandaran asap kenderaan meningkat kandungan gas CO2
meningkat. Keadaan ini meningkatkan suhu. Penggunaan gas CFC di
dalam alat penghawa dingin dan peti sejuk. Pembakaran kawasan
ladang menyebabkan suhu sekitar menjadi panas. Aktiviti pembalakan
menyebabkan perubahan iklim mikro.3. Jelaskan kepentingan tenaga
suria terhadap kehidupan manusia. [10 markah]4. Mengapakah jumlah
tenaga suria yang diterima berbeza antara kawasan yang berlainan ?
[10 markah]
TABURAN SUHU SECARA MENEGAKSecara umumnya suhu semakin berkurang
dengan pertambahan ketinggian dengan kadar penurunan 1oC dengan
kenaikan 165 meter atau 0.65oC dengan setiap kenaikan 100 meter.
Keadaan ini dikenali sebagai kadar tukaran normal. Faktor yang
menyebabkan berlakunya perbezaan taburan suhu secara menegak adalah
seperti berikut:-- Penurunan suhu mengikut ketinggian- Suhu akan
menurun mengikut ketinggian dalam atmosfera sehingga kira-kira 18
kilometer dari permukaan bumi. Kadar penurunan suhu mengikut
ketinggian adalah berbeza-beza mengikut masa, musim dan letakan
sesuatu tempat.- Kadar pengurangan suhu menurut ketinggian adalah
hampir 1000 kali daripada min kadar tukaran suhu mengikut garis
lintang. Ini bermaksud pengurangan suhu akibat pertambahan
ketinggian adalah 1000 kali lebih banyak berbanding perubahan suhu
secara mendatar.- Atmosfera di lapisan yang paling hampir dengan
permukaan bumi adalah lebih tumpat dan padat serta mengandungi
lebih banyak wap-wap dan zarah-zarah air dan habuk. Keadaan ini
menyebabkan lapisan yang lebih rendah mengalami suhu yang lebih
tinggi kerana lapisan udara bawah sebagai penyerap bahangan bumi
yang berkesan.
- Olak suhuDalam keadaan biasa, semakin tinggi sesuatu tempat
itu, suhunya semakin turun (Setiap kenaikan 165 meter tinggi, suhu
akan turun sebanyak 1oC). Olak suhu adalah keadaan yang
bertentangan dengan keadaan ini iaitu semakin tinggi sesuatu tempat
itu, suhunya semakin naik atau suhu udara di bahagian atas adalah
lebih tinggi daripada suhu udara di bahagian bawah. Keadaan ini
(olak suhu) berlaku kerana beberapa faktor iaituOlak Suhu
Permukaana) Permukaan bumi yang diliputi saljib) Pengaliran udara
sejuk menuruni lurah
Olak Suhu di atas Troposferac) Berlaku ataman (mampatan) udara
di kawasan tekanan tinggid) Pertembungan udara sejuk dan udara
panas di kawasan tekanan rendah garis lintang pertengahan.e) Olak
suhu Angin Timuran di Lautan Tropika.
Olak suhu yang berlaku akibat permukaan bumi yang dilitupi salji
kerap berlaku pada waktu malam di kawasan sederhana sejuk dan
kawasan kutub. Suhu udara di kawasan yang hampir dengan permukaan
bumi lebih sejuk daripada udara di lapisan lebih atas kerana
disejukkan oleh lapisan salji. Oleh itu, ketebalan olak suhu
berbeza dari satu tempat ke satu tempat yang lain mengikut
ketebalan salji dan suhu permukaan bumi.Bagi kawasan pergunungan,
olak suhu berlaku kerana udara sejuk dari kawasan tanah tinggi yang
lebih padat (tekanan tinggi) dipaksa menuruni cerun ke kawasan
lurah yang lebih rendah. Dengan ini, kawasan lurah yang rendah
mengalami suhu yang lebih rendah kerana terkumpulnya udara sejuk
berbanding lapisan atasnya.Di kawasan tekanan tinggi di bahagian
atas lapisan troposfera yang mengalami tekanan udara tinggi,
berlaku ataman udara atau pergerakan keluar udara dari kawasan
tekanan tinggi. Udara akan lebih terarah untuk turun kerana suhu
udara yang rendah. Semasa udara mengalami penurunan, udara akan
dipanaskan secara adiabatik atau melalui mampatan. Proses mampatan
udara telah menghalang pergerakan udara ke atas tetapi udara di
bahagian bawah tidak terjejas. Ini membentuk lapisan udara panas di
atas lapisan udara sejuk di bahagian bawah. Dengan ini berlaku olak
suhu.Olak suhu juga berlaku apabila berlakunya pertemuan kumpulan
udara sejuk dan udara panas. Udara sejuk adalah lebih tumpat lalu
menurun ke bawah dan menolak udara panas yang kurang tumpat ke
atas. Olak suhu jenis ini biasanya berlaku kawasan tekanan rendah
garis lintang pertengahan.Olak suhu angin timuran terjadi di lautan
tropika disebabkan kadar penyerapan haba oleh daratan lebih tinggi
berbanding lautan pada musim panas. Ini menyebabkan suhu permukaan
daratan menjadi lebih panas. Apabila udara panas dari daratan
bertiup ke permukaan lautan yang mengalami suhu yang lebih rendah,
udara panas akan naik ke atas sedangkan udara sejuk masih berada di
bawahnya. Dengan ini, olak suhu akan berlaku. Manakala pada musim
sejuk, pembalikan suhu oleh daratan adalah lebih cepat berbanding
permukaan lautan, maka suhu udara di permukaan lautan adalah
relatif lebih tinggi berbanding permukaan daratan. Pengaliran udara
panas dari lautan ke daratan akan menyebabkan berlakunya olak
suhu.
Contoh soalan olak suhu.1. Terangkan mengapa suhu semakin
berkurang dengan ketinggian ? [7 markah]Suhu berkurangan mengikut
ketinggian kerana :-a) pengaliran haba dr permukaan bumi yang
memanaskan udara.b) kandungan wap air, debu, karbon dioksida
semakin bekurangan apabila semakin ke atas.c) ketumpatan udara
semakin berkurangan apabila ke atas.
2. Terangkan bagaimana olak suhu berlaku ? [12 markah]a) udara
bawah disejukkan oleh permukaan bersalji di kawasan garis lintang
tengah dan tinggi.b) udara sejuk yang menuruni cerun gunung ke
dalam lembah.c) udara panas dan udara sejuk bertemu di suatu
perenggan menyebabkan udara panas naik ke atas udara sejuk.d) udara
panas dari daratan pada musim panas bertiup ke permukaan lautan
yang lebih sejuk pada musim panas dan udara panas dari lautan yang
bertiup ke daratan yang lebih sejuk pada musim sejuk.3. Apakah
kesan olak suhu ? [6 markah]a) kabus berkumpul di lapisan bawah.
Keadaan ini mengurangkan jarak penglihatan bagi pemandu kenderaan
dan berbahaya pergerakan kapal di lautanb) kejadian fros merosakkan
tanaman
BEZANTARA SUHU TAHUNANBezantara suhu tahunan sesuatu tempat
tertentu merupakan perbezaan suhu purata bulan paling sejuk dan
suhu purata bulan paling panas. Biasanya bulan paling panas adalah
bulan Julai dan bulan paling sejuk adalah bulan Januari. Bezantara
suhu tahunan adalah kecil di kawasan garis lintang rendah seperti
kawasan berhampiran khatulistiwa. Manakala bezantara suhu tahunan
adalah lebih tinggi di kawasan garis lintang pertengahan dan garis
lintang tinggi. Kawasan daratan pula mempunyai bezantara suhu
tahunan yang lebih besar berbanding lautan kerana daratan lebih
panas pada musim panas dan lebih sejuk pada musim sejuk berbanding
lautan yang lebih sederhana kerana pengaruh permukaan berair.Secara
formula bezantara suhu tahunan= Suhu Maksimum bulanan dalam setahun
Suhu Minimum bulanan dalam setahun
KELEMBAPANKelembapan ialah jumlah kandungan wap air dalam udara
di sesuatu kawasan tertentu pada satu-satu masa. Ia disukat dengan
unit gram per meter padu (g/m3). Jika wap air itu dalam udara
banyak, udara dikatakan lembap dan sebaliknya jika kandungan wap
air itu adalah kurang, udara tersebut dikatakan kering. Biasanya di
kawasan sejuk, kelembapan adalah rendah manakala kawasan
khatulistiwa mempunyai kelembapan yang tinggi. Bergantung kepada
suhu, kemampuan udara menampung wap air adalah mengikut had
tertentu yang dikenali sebagai takat tepu. Kelembapan biasanya
dianalisis secara mutlak dan secara bandingan. Kelembapan mutlak
diukur untuk menunjukkan kuantiti lembapan hakiki pada satu-satu
masa, iaitu berapa banyak wap air yang terkandung di dalam udara
yang diketahui isipadunya dengan unit gram per meter padu.
Kelembapan bandingan pula diukur untuk mencari perbezaan kadar wap
air semasa dalam udara berbanding kuantiti maksimum yang mampu
ditampungnya pada masa itu yang dinyatakan dalam bentuk peratus.
Kelembapan diukur dengan higrometer yang terdiri daripada
termometer bebuli lembap dan termometer bebuli kering.
Kelembapan mutlakKelembapan mutlak merupakan jumlah wap air
sebenar yang terdapat dalam udara di sesuatu tempat pada takat suhu
dan masa tertentu. Kelembapan mutlak diukur dengan menggunakan unit
gram bagi setiap meter padu iaitu gram per meter padu (g/m3).
Jumlah wap air dalam udara dipengaruhi oleh sejatan, suhu, angin
dan kekeringan.Contoh Soalan1. Apakah yang dimaksudkan dengan
kelembapan mutlak ? [5 markah]Kelembapan mutlak bermaksud jumlah
jisim wap air yang terkandung dalam 1 meter padu udara pada sesuatu
suhu tertentu. Unit pengukurannya ialah gram per meter padu (g/m3).
Kelembapan mutlak boleh dikira menggunakan rumus di bawah :
Kelembapan mutlak = Berat jisim wap air (gram)Isipadu udara
(m3)
2. Apakah yang dimaksudkan dengan kelembapan ? [3 markah]Maksud
kelembapan ialah merujuk kepada kandungan wap air yang terdapat di
dalam udara pada sesuatu masa tertentu.
SEJATAN1. Sejatan dan sejat peluhan adalah proses pertukaran air
kepada wap air.2. Air tersejat dari permukaan berair seperti
sungai, laut, tasik, paya dan dari proses respirasi (perpeluhan)
tumbuhan dan dari permukaan tanih.3. Gabungan kehilangan air yang
terdapat pada tumbuh-tumbuhan dan tanih ini dikenali sebagai
sejatpeluhan.4. Sejatan dan sejat peluhan memainkan peranan penting
di dalam menentukan kuantiti wap air yang terdapat dalam udara pada
satu-satu masa. Ini bermakna semakin banyak sejatan dan
sejatpeluhan, semakin tinggi potensi kerpasan boleh berlaku.5.
Sejatan paling banyak berlaku dari lautan (84%) sementara daratan
membekalkan 16%.6. Sejatan merupakan proses pendinginan yang
menyerap haba pendam dan akan dibebaskan kembali apabila wap air
bertukar menjadi air sebagai haba pendam pemeluwapan.7. Faktor yang
mempengaruhi sejatan ialaha) Tekanan wap. Sejatan bertambah apabila
tekanan wap tepu di permukaan air menjadi lebih besar daripada
tekanan wap sebenar pada udara di atasnya. Oleh itu, sejatan
menjadi lebih efektif pada udara kering berbanding udara basah.b)
Suhu. Kadar sejatan bertambah sekiranya suhu bertambah.c) Angin.
Kadar sejatan bertambah jika kelajuan angin bertambah. Kajian yang
dijalankan oleh Chow (1964) mendapati kelajuan angin pada kadar 8
km sejam boleh meningkatkan kadar sejatpeluhan sebanyak 20 peratus
manakala kelajuan angin 24 km sejam pula meningkatkan sejatpeluhan
sebanyak 50 peratus. d) Fisiografi dan kepadatan tumbuhan. Pokok
yang mempunyai akar menjalar hingga ke zon mata air lebih banyak
menyumbang kepada lembapan air pada pokok yang akhirnya digunakan
bagi proses perpeluhan. Pokok yang hidup di kawasan paya, berdaun
lebar dan berstruktur tinggi lebih mudah mengalami perpeluhan jika
terdedah kepada unsur-unsur iklim. Pokok yang lebih matang
selalunya lebih banyak mengalami perpeluhan berbanding anak pokok.
Kawasan yang lebih padat tumbuh-tumbuhan akan menyerap lebih banyak
tenaga solar berbanding kawasan yang jarang tumbuh-tumbuhan seperti
kawasan gurun. Keadaan ini menyebabkan kawasan yang padat
tumbuh-tumbuhan lebih tinggi kadar sejatannya. Menurut kajian
Rosenberg (1986), Hutan Korniferus dan Alfalfa memantul kira-kira
25% tenaga solar menyebabkan ia berupaya menyimpan tenaga yang
banyak bagi menggalakkan perpeluhan manakala kawasan gurun memantul
50% tenaga solar bergantung kepada kepadatan tumbuh-tumbuhan.e)
Musim. Di negara bermusim, sejatpeluhan adalah minimum pada musim
sejuk dan maksimum pada musim panas dan musim bunga.f) Iklim. Iklim
merupakan faktor utama yang mempengaruhi kadar sejatan. Ciri-ciri
iklim yang telah dijelaskan seperti suhu, kelajuan angin dan
keadaan yang tidak berawan. Hari yang berawan bermakna jumlah
penerimaan cahaya matahari yang kurang menyebabkan suhu menjadi
rendah. Contohnya Cameron Highland di mana suhu udaranya lebih
rendah, maka kadar sejatannya juga rendah.g) Luas permukaan berair.
Permukaan air yang luas dan terdedah seperti kawasan laut, sungai,
tasik, kolam dan paya berupaya meningkatkan kadar sejatan.
Contoh Soalan Sejatan1. Jelaskan istilah sejatan [5
markah]Sejatan ialah proses menukar air kepada wap dengan menyerap
haba pendam. Haba pendam diserap oleh wap air sebagai tenaga dan
akan dibebaskan apabila wap air bertukar menjadi air. Contoh proses
sejatan adalah seperti proses pendidihan air sehingga mengeluarkan
wap.
2. Terangkan faktor-faktor yang mempengaruhi sejatan dan
sejatpeluhan. [10 markah]Faktor-faktor yang mempengaruhi sejatan
:1. Iklim. Iklim merupakan faktor utama yang mempengaruhi kadar
sejatan. Ciri iklim yang dimaksudkan ialah suhu, kelajuan angin dan
keadaan yang berawan. Hari berawan bermakna jumlah penerimaan
cahaya matahari yang kurang menyebabkan suhu menjadi rendah. Di
Malaysia umpamanya, rekod sejatan menunjukkan bahawa bulan-bulan
berawan atau hujan mempunyai kadar sejatan yang rendah sementara
bulan kering adalah bulan yang mempunyai kadar sejatan yang
tinggi.2. Tiupan Angin. Tiupan angin yang kuat juga akan
mempercepatkan proses sejatan. Bagi angin kering, permukaan air
yang terdedah lebih mudah terpeluwap. Keadaan ini lebih mudah
berlaku jika kawasan permukaan air luas, terdedah serta tiada
halangan. Dalam proses sejat peluhan, faktor kelajuan angin yang
membawa suhupanas ke kawasan lembap boleh mengurangkan kelembapan
tanih. Kajian yang dijalankan mendapati kelajuan angin pada kadar
lapan kilometer sejam boleh meningkatkan kadar sejatpeluhan
sebanyak 20 peratus manakala kelajuan angin 24 kilometer sejam pula
meningkatkan kadar sejatpeluhan sebanyak 50 peratus.3. Fisiografi
Tumbuhan. Fisiografi tumbuhan juga mempengaruhi kadar sejat
peluhan. Akar pokok yang menjalar sehingga ke zon mata air lebih
banyak menyumbang kepada lembapan air pada pokok yang akhirnya
digunakan bagi proses perpeluhan. Oleh itu, pokok yang hidup di
kawasan berpaya, berdaun lebar dan berstruktur tinggi lebih mudah
mengalami perpeluhan apabila terdedah kepada unsur iklim. Pokok
yang lebih matang selalunya lebih banyak mengalami perpeluhan
berbanding anak pokok.4. Ciri Permukaan Tanih. Ciri permukaan tanih
juga memberi kesan kepada sejatpeluhan. Kajian terdahulu mendapati
hutan korniferus dan alfalfa memantul kira-kira 25 peratus tenaga
solar menyebabkan ia berupaya menyimpan tenaga yang banyak bagi
menggalakkan perpeluhan. Secara kontra di kawasan gurun, hanya
memantul 50 peratus tenaga solar bergantung kepada kepadatan
tumbuhan. Seperti juga proses sejatan, tren musiman bagi
sejatpeluhan adalah turut dipengaruhi unsur iklim. Selain kelajuan
angin, suhu dan tenaga solar juga turut menggalakkan proses sejat
peluhan. Di negara bermusim, sejatpeluhan minimum lazimnya berlaku
semasa musim sejuk, iaitu pada musim luruh dan musim sejuk manakala
sejatpeluhan maksimum berlaku pada musim panas dan bunga.5.
Ketinggian. Secara umumnya semakin tinggi sesuatu tempat itu,
suhunya semakin menurun. Suhu yang rendah menyebabkan kadar sejatan
adalah lebih kecil. Jika diperhatikan kepada tren sejatpeluhan di
Malaysia, didapati kadar sejatan adalah lebih rendah antara 1.0 dan
2.5 mm sehari telah dicatatkan di kawasan-kawasan tanah tinggi
barat laut Pahang dan tenggara Perak, sebahagian dari timur laut
Kelantan serta sebahagian pertengahan pantai Sarawak.
3. Terangkan kesan sejatan yang tinggi terhadap alam sekitar
fizikal. [7 markah]1. Kemarau2. Hujan yang lebat secara mendadak
boleh menyebabkan banjir kilat.3. Perluasan kawasan gurun.4.
Kepupusan tumbuh-tumbuhan semula jadi dan hidupan liar kehilangan
habitat.
PEMELUWAPANPemeluwapan ialah proses pertukaran wap air (gas)
kepada bentuk cecair. Pemeluwapan berlaku apabila suhu wap air yang
naik ke atas dikurangkan sehingga menghampiri takat suhu mengembun.
Takat embun ialah keadaan suhu udara mempunyai kelembapan bandingan
100% dan kandungan wap air tidak berubah. Udara pada takat ini
adalah tepu dan suhu yang menyebabkan keadaan ini berlaku disebut
takat embun. Pemeluwapan boleh berlaku apabila udara panas melalui
permukaan udara yang sejuk dipermukaan laut dan tasik atau apabila
berlaku pertemuan di antara udara sejuk dan kumpulan udara panas.
Keadaan ini akan menyebabkan kumpulan udara panas akan mengalami
penurunan suhu dan membentuk titisan air seperti kejadian embun,
kabus, kabut, fros dan awan.
1. Bezakan dengan ringkas definisi proses sejatan dan
pemeluwapan. [8 markah]Sejatan merupakan proses pertukaran air
dalam bentuk cecair kepada bentuk wap manakala pemeluwapan adalah
proses pertukaran wap air dalam bentuk wap atau gas kepada air
dalam bentuk cecair. Proses sejatan berlaku apabila suhu air
ditingkatkan daripada suhu persekitaran manakala proses pemeluwapan
berlaku apabila suhu wap air dikurangkan sehingga menghampiri takat
suhu mengembun iaitu keadaan suhu udara mempunyai kelembapan
bandingan 100% dengan kandungan wap air tidak berubah. Semasa
berlakunya proses sejatan, haba pendam akan diserap manakala haba
pendam akan dibebaskan semasa proses pemeluwapan. Contoh proses
sejatan ialah semasa air dipanaskan sehingga mengeluarkan wap
manakala contoh pemeluwapan semasa titis air terbentuk di luar
bekas yang mengandungi ais.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemeluwapan- suhu- kandungan
wap air dalam udara- waktu- ketinggian
AWAN dan KERPASANProses Pembentukan AwanAwan ialah hasil
penyejukan udara lembap (yang mengandungi wap air) ke takat suhu
yang lebih rendah daripada takat embun. Apabila udara yang sama
disejukkan pada aras yang lebih rendah, ia akan membentuk kabus.
Awan sebenarnya merupakan wap air yang terpeluwap di atmosfera.
Terdapat tiga kumpulan awan yang utama iaitu Sirus(tinggi melebihi
6100 meter dan nipis), Stratus (rendah dan berlapis) dan Kumulus
(paling rendah 2100 meter dan tebal).
Proses Pembentukan KerpasanKerpasan ialah apa sahaja air yang
turun dari atmosfera sama ada dalam bentuk hujan batu, hujan panas,
salji ataupun embun. Namun hujan dan salji merupakan unsur utama
kerpasan. Pembentukan kerpasan berlaku apabila awan yang menampung
titik air tidak mampu lagi untuk menampung jumlah air yang semakin
bertambah. Keadaan ini dikenali sebagai almpau tepu. Di kawasan
tropika, kerpasan lazimnya dalam bentuk hujan atau hujan
batu.Jenis-jenis HujanHujan Perolakan
Hujan Perenggan
Hujan Orografik (Hujan Bukit)
Contoh Soalan1. Dengan bantuan gambar rajah, huraikan mekanisme
kejadian hujan jenis orografik di kawasan tropika lembap. [8
markah] {Set 5 No. 5(c)}Mekanisme kejadian hujan orografik atau
hujan bukit bermula dengan tiupan angin lazim yang lembap melalui
kawasan lautan yang dihalang oleh banjaran tanah tinggi seperti
gunung atau bukit. Udara yang lembap yang dipaksa naik ke atas akan
mengalami penurunan suhu secara adiabatik. Jisim udara yang tidak
stabil ini akan mengalami pemeluwapan dan seterusnya membentuk awan
kumulus. Awan kumulus kemudian akan bertukar menjadi awan
kumulonimbus apabila mendapat bekalan wap air yang banyak. Keadaan
ini menghasilkan hujan yang lebat terhadap cerun hadap angin.
Kawasan lindungan hujan kurang menerima hujan kerana kebanyakan
hujan telah turun di cerun hadap angin. Ini dapat dilihat melalui
rajah di bawah :
KAEDAH PENGIRAAN UNSUR-UNSUR IKLIM DAN PERSEMBAHAN DATA
IKLIM
SuhuMin Suhu HarianMin Suhu Bulanan
Contoh Soalan Min Suhu BulananJumlah Min Suhu Harian1. Terangkan
kaedah mengira min suhu bulanan. [5 markah] STPM 2000 No 4(a)
Bilangan Hari SebulanFormula mengira Min Suhu Bulanan
=Kelembapan UdaraKerpasanAnginTekanan Udara
Contoh Soalan Tekanan Udara1. Takrifkan maksud tekanan Udara [5
markah] STPM 2006 No 5(a)Tekanan udara boleh ditakrifkan sebagai
daya yang dikenakan oleh sesuatu jisim udara yang berada di
atmosfera ke atas permukaan bumi di bawahnya dan lazimnya diukur
menggunakan unit milibar (mb).HistogramGraf GabunganGraf
BulatanCarta AnginPeta Garisan Senilai
BAB 8 : FENOMENA ATMOSFERA DAN DAMPAK TERHADAP ALAM SEKITAR
EDARAN UMUM ATMOSFERA SECARA GLOBALContoh Soalan Edaran Umum
Atmosfera Secara Global1. Apakah yang dimaksudkan dengan edaran
umum atmosfera secara global?[5 markah] {Set 2, No. 4(a)}Edaran
umum atmosfera secara global adalah pergerakan udara di permukaan
bumi dari kawasan sejuk ke kawasan panas. Di kawasan sejuk, tekanan
udara adalah tinggi seperti di kawasan kutub atau kawasan garis
lintang tinggi. Di kawasan panas, tekanan udara adalah rendah
seperti kawasan tropika. Udara akan bergerak dari pusat tekanan
tinggi ke pusat tekanan rendah. Namun begitu edaran umum atmosfera
bukanlah sebegitu mudah kerana pergerakan udara ini akan
dipengaruhi pula daya koriolis iaitu daya yang memesongkan arah
angin akibat putaran bumi.
ANGIN DAN TEKANAN UDARAZon-zon tekanan rendah atau tinggi
dipengaruhi oleh jumlah penerimaan tenaga haba dari matahari. Udara
yang dipanaskan oleh tenaga haba matahari akan menjadi ringan dan
bergerak naik ke atas lalu meninggalkan ruang-ruang kosong. Keadaan
ini menyebabkan kawasan tersebut mengalami tekanan udara rendah
berbanding kawasan lain. Perbezaan tekanan udara ini menyebabkan
udara yang padat di kawasan tekanan tinggi bergerak masuk ke
kawasan ini untuk memenuhi ruang-ruang kosong yang ditinggalkan
oleh udara yang bergerak ke atas tadi. Dengan itu wujudlah
angin.Perubahan kedudukan matahari mengikut musim akan menyebabkan
perubahan kawasan yang mengalami tekanan udara rendah dan tekanan
udara tinggi. Oleh itu tiupan angin lazim dunia akan turut berubah
mengikut musim. Angin lazim yang bergerak akan terpesong oleh
putaran bumi. Pemesongan arah tiupan angin wujud sebenarnya adalah
secara tidak langsung. Apabila angin bergerak ke kawasan tekanan
rendah menuju ke kawasan tekanan tinggi, kawasan tekanan tinggi
telah beralih dan menyebabkan angin sampai ke destinasi lain.
Keadaan inilah menyebabkan arah tiupan angin seolah-olah terpesong
ke kanan di hemisfera utara dan terpesong ke kiri di hemisfera
selatan. Pemesongan arah angin akibat putaran bumi dikenali sebagai
daya koriolis. Keadaan ini dapat ditunjukkan melalui gambar rajah
di bawah.
Pergerakan Udara Secara Umum
Kelajuan angin juga berbeza-beza dari satu tempat ke tempat yang
lain. Kelajuan angin bergantung kepada darjah kecerunan tekanan
udara. Jika kecerunan tekanan udara adalah tinggi, maka tiupan
angin adalah lebih laju dan begitulah sebaliknya. Ini dapat dilihat
melalui gambar rajah di bawah.
Angin Perlahan Angin Laju
SISTEM ANGIN DUNIA
ANGIN MONSUNAngin monsun adalah angin lazim yang berlaku
mengikut musim. Di Asia Tenggara angin monsun yang paling dominan
ialah Angin Monsun Barat Daya dan Angin Monsun Timur Laut. Kejadian
angin monsun adalah berikutan kewujudan perbezaan tekanan udara di
antara hemisfera utara dan hemisfera selatan. Pada bulan November
hingga bulan Mac, berlaku tiupan Angin Monsun Timur Laut. Ini
kerana dalam tempoh masa tersebut, matahari berada berhampiran
garisan jadi di hemisfera selatan. Keadaan ini menyebabkan
hemisfera selatan (terutama Benua Australia) menerima haba matahari
yang lebih banyak berbanding hemisfera utara. Penerimaan sinaran
suria yang banyak ini akan meningkatkan suhu atmosfera dan
mewujudkan pusat tekanan udara rendah. Oleh itu, udara dari kawasan
tekanan tinggi di pedalaman Benua Asia akan bergerak keluar menuju
ke kawasan ini. Pada peringkat awal, angin ini keluar sebagai Angin
Monsun Barat Laut tetapi terbias menjadi Angin Monsun Timur Laut
apabila melintasi Asia Tenggara yang menyebabkan kawasan pantai
timur negara-negara Asia Tenggara menerima hujan bukit ( hujan
monsun) yang lebat.
Angin Monsun Bulan Januari(Monsun Timur Laut)
Pada bulan Julai, matahari berada tegak di garisan sartan di
hemisfera utara. Ini menyebabkan wujudnya pusat tekanan rendah di
kawasan tengah Benua Asia. Manakala wujud pula pusat tekanan udara
tinggi di Benua Australia di hemisfera selatan. Oleh itu pada masa
ini iaitu bermula bulan Mei hingga September, udara dari Benua
Australia akan bergerak keluar sebagai Angin Monsun Tenggara menuju
ke Benua Asia. Bagaimanapun angin ini terbias ke kanan sebagai
Angin Monsun Barat Daya apabila melintasi garisan Khatulistiwa
melalui kawasan Asia Tenggara. Angin ini kemudiannya terpesong ke
arah barat laut sebagai Angin Monsun Tenggara. Angin ini terpesong
sebagai Angin Tenggara kerana ditarik oleh pusat tekanan udara
rendah yang wujud di pedalaman Asia yang terdapat di tengah Negara
China dan di Punjab, India.
Angin Monsun Bulan Julai(Monsun Barat Daya)
ANGIN SUMATERA/ANGIN BADAI SELARI-KEKACAUAN ATMOSFERA DI KAWASAN
TROPIKAJenis-Jenis Kekacauan AtmosferaFaktor yang menggalakkan
kekacauan atmosfera
SISTEM ATMOSFERA DAN MANUSIAKepentingan Unsur-Unsur Iklim dan
Cuaca Kepada Kegiatan
EkonomiPertanianPerdaganganPelanconganPengangkutanKesan Kejadian
Iklim Melampau Terhadap Alam Sekitar Manusia dan FizikalBanjir
BesarSiklonTropikaPengaruh Manusia Terhadap Cuaca dan
IklimPenipisan Lapisan OzonLapisan ozon merupakan satu lapisan yang
terbentuk secara semula jadi di lapisan stratosfera (30 50 km dari
permukaan bumi). Ketebalan lapisan ini antara 0 - 20km. Lapisan
ozon terdiri daripada gabungan tiga atom oksigen yang bertindak
menyekat kemasukan sinaran ultra lembayung (Sinaran Ultra Ungu)
daripada matahari. Pembentukannya bermula dengan sinaran ultra ungu
dari matahari bertindak memecahkan molekul oksigen di atmosfera.
Atom oksigen yang terurai pula akan bertindak balas dengan molekul
oksigen yang lain membentuk tiga atom oksigen yang bergabung yang
dikenali sebagai ozon.
Sinaran ultra-unguO2 O + O(Molekul Oksigen) (Atom-atom
oksigen)
O2 + O O3(Molekul Oksigen) (Atom Oksigen) (Molekul Ozon)
Faktor utama yang menyebabkan penipisan lapisan lapisan ozon
adalah pengunaan gas kloroflorokarbon (CFC) yang terdiri daripada
gabungan unsur kloron, florin dan karbon. Gas CFC yang naik ke
atmosfera akan bertindak balas dengan sinaran ultra ungu lalu
terurai menghasilkan satu atom klorin yang tunggal. Atom klorin ini
akan bertindak balas pula dengan lapisan ozon membentuk klorin
monoksida dan oksigen. Ini dapat dilihat melalui formula kimia di
bawah :Cl + O3 = ClO + O2Tindak balas yang berterusan akan
menyebabkan lapisan ozon semakin menyusut atau menipis sehingga
membentuk lubang-lubang yang besar. Di Antartika terdapat saiz
lubang ozon melebihi luas benua Australia.Selain penggunaan CFC,
lapisan ozon turut terurai dengan penggunaan aerosol (alat
semburan), metil kloroform (bahan peluntur), gas klorin, karbon
tetraklorida, nitrogen monoksida (industri baja) dan pembebasan gas
halon (alat pemadam api).Penipisan lapisan ozon akan menyebabkan
lebih banyak sinar radiasi ultra ungu (UV-B) memasuki bumi. Radiasi
ultra ungu ini memberi kesan kepada kesihatan manusia, memusnahkan
kehidupan laut, ekosistem, mengurangkan hasil pertanian dan hutan.
Kesan utama kepada manusia ialah penyakit kanser kulit (Dianggarkan
lebih kurang 70 000 kes barah kulit setia tahun), merosakkan
penglihatan (katarak atau selaput mata) dan melemahkan sistem
imunisasi badan. Fenomena kejadian kulit yang cepat berkedut dan
kelihatan tua juga dikaitkan dengan pendedahan kepada sinaran ultra
ungu yang berlebihan.Di bidang pertanian, penerimaan sinar ultra
violet pada tanaman akan memusnahkan hasil tanaman utama dunia.
(Hasil kajian menunjukkan hasil tanaman seperti barli dan oat
menunjukkan penurunan akibat penerimaan sinar radiasi yang semakin
tinggi). Tanaman dijangka akan mengalami rencatan pertumbuhan.
Pancaran ultra ungu boleh mempengaruhi proses fotosintesis terhadap
tumbuhan dan menjejaskan pembiakan fitoplankton dalam ekosistem
laut. Keadaan ini akan menjejaskan bekalan makanan dunia.Kekurangan
tumbuh-tumbuhan pula akan meningkatkan suhu dunia. (Mengikut kajian
CHOGM, suhu global dijangka meningkat sebanyak 4 5 oC menjelang
tahun 2030. Peningkatan suhu global berupaya mencairkan lapisan
salji dan litupan ais di kedua-dua kutub bumi. Fenomena ini akan
meningkatkan paras air laut lalu menenggelamkan kebanyakan kawasan
kepulauan dan daratan yang rendah.i) Fungsiii) Proses Penipisan
Lapisan Ozoniii) Kesan Penipisan Lapisan OzonKonsep Rumah Hijaui)
Puncaii) Kesan Rumah Hijau Terhadap Alam Sekitar
Contoh Soalan Lapisan Ozon dan Rumah Hijau1. Apakah yang
dimaksudkan dengan Penipisan Lapisan Ozon ? [5m]Lapisan ozon
terdiri daripada kandungan molekul ozon (gabungan tiga atom
oksigen). Aktiviti manusia khusunya pembebasan gas kloroflorokarbon
(CFC) bertindak secara kimia memecahkan molekul ozon membentuk
molekul oksigen. Lama-kelamaan molekul ozon berkurangan sehingga
memusnahkannya dan membentuk lubang-lubang ozon yang dikatakan
berlakunya fenomena penipisan lapisan ozon.2. (a) Bezakan fenomena
Penipisan Lapisan Ozon dengan Kesan Rumah Hijau [7m](b) Bagaimana
pertambahan gas rumah hijau dan penipisan lapisan ozon boleh
menyebabkan pemanasan global ? [8m]Pemanasan global akibat
penipisan lapisan ozon.Penipisan lapisan ozon akan menyebabkan
sinaran ultra ungu akan dipancarkan terus ke permukaan bumi.
Sinaran ultra violet akan menyebabkan kerosakan sel dan menjejaskan
proses fotosintesis tumbuhan. Dengan ini, banyak pokok akan pupus
dan mati. Ini kerana tumbuh-tumbuhan akan menyerap haba matahari
dan menjalankan proses transpirasi (perpeluhan). Kepupusan pelbagai
spesis tumbuh-tumbuhan dengan kuantiti yang banyak berupaya
meningkatkan suhu global.(c) Jelaskan langkah-langkah yang boleh
diambil untuk mengurangkan kesan rumah hijau dan penipisan lapisan
ozon. [10m]
El-Ninoi) Apa itu El-Ninoii) Mekanisma Kejadian El-Ninoiii)
Kesan El-Nino Terhadap Alam Sekitar dan Manusia
Konsep Mikroiklim Bandar (Pulau Haba Bandar)Iklim mikro bandar
bermaksud sesuatu bandar mempunyai ciri-ciri iklim tersendiri
berbanding kawasan luar bandar atau pinggir bandar yang
berhampiran. Unsur iklim seperti suhu yang tinggi,kerpasan yang
banyak, keamatan cahaya yang rendah, tiupan angin yang kurang laju
serta kelembapan udara yang rendah berbanding di kawasan pinggir
bandar. Iklim mikro bandar merupakan satu contoh bagaimana manusia
boleh mengubah profil iklim di sesuatu kawasan. Bandar secara
umumnya mempunyai ciri berikut :i) mempunyai penduduk yang padat.
Misalnya di Kuala Lumpur, penduduknya hampir menjangkau 2.5 juta
orang.ii) mempunyai sistem pengangkutan yang lengkap dan cekap
seperti jalan raya, kereta api, sistem kereta api ringan, pejalan
kaki dan sebagainya.iii) Mempunyai bangunan yang moden seperti
pusat perniagaan, pentadbiran dan hiburan/rekreasi.iv) Kemudahan
air, elektrik dan telefon yang cekap dan menyeluruh.v) Mempunyai
sistem pelupusan sampah, rawatan kumbahan dan influen yang
cekap.
Urbanisasi menyebabkan unsur cuaca dan iklim berubah. Proses
urbanisasi seperti pembangunan perindustrian dan pengangkutan telah
menyumbang kepada perubahan ini. Pembakaranbahanapi fosil melalui
penggunaan kenderaan yang banyak di kawasan bandar menyebabkan
pembebasan gas karbondioksida ke udara. Keadaan ini menyebabkan
pencemaran di kawasan bandar lebih tinggi daripada kawasan luar
bandar. Di Malaysia umpamanya, industri pembuatan kenderaan telah
melonjak dengan begitu pesat semenjak akhir 1990-an. Keadaan ini
menyumbang kepada pencemaran yang tinggi dan meningkatkan kadar
suhu.Ciri iklim bandar ialah :i) perbezaan suhu adalah tinggi di
kawasan bandar. Bezantara suhu siang dan malam boleh mencapai
6oC.ii) angin di kawasan bandar lebih perlahan berbanding angin di
kawasan luar bandar. Ini kerana tiupan angin dihalang oleh bangunan
tinggi. Bagaimanapun, kadang kala kedudukan bangunan boleh
membentuk laluan angin turbulen yang bertiup di sepanjang jajaran
bangunan atau jalan raya.iii) Hujan di kawasan bandar adalah 10%
lebih tinggi berbanding luar bandar. Keadaan ini disebabkan oleh
banyak bahan pencemar seperti debu yang memerangkap udara lembap
untuk membentuk kumin air. Di samping itu, kesan pulau haba
menyebabkan arus naik dan perolakan yang lebih kuat menyebabkan wap
air naik ke aras yang lebih tinggi menyebabkan wuudnya hujan
ribut.iv) Kelembapa bandingan di kawasan bandar adalah lebih
rendah. Ini disebabkan ptensi udara bandar yang panas serta
mengandungi wap air semakin bertambah. Jumlah air yang sebenar
disejatkan ke udara juga menjadi kurang kerana kekurangan permukaan
air dan tumbuhan untuk menjalani proses sejat peluhan.
Pembentukan Pulau HabaPulau haba merupakan ciri utama yang
membentuk iklim mikro bandar. Pulau haba ialah satu keadaan di mana
udaranya adalah lebih panas berbanding kawasan persekitarannya.
Ciri utama pulau haba ialah :a) Suhu udara di pusat bandar adalah
lebih tinggi berbanding kawasan sekitarnya. Perbezaan ini
bergantung kepada saiz dan fungsi bandar tersebut.b) Pengaruh terma
sesebuah bandar boleh dirasakan hingga setinggi 200 hingga 500
meter atau lebih.c) Cerun suhu yang curam lazimnya wujud di
sekitarsempadan bandar luar bandar. Keadaan ini mencermikan
perubahan suhu yang tiba-tiba berikutan perubahan guna tanah.d)
Kawasan yang mempunyai pembangunan kecil juga mempunyai pulau haba
tetapi intensitinya kecil.e) Pada waktu siang, intensiti dan bentuk
pulau haba banyak bergantung kepada jenis guna tanah dan kesan
daripada lindungan bangunan tinggi. Kesan lindungan dari bangunan
ini mewujudkan pulau sejuk di pusat bandar.
Contoh Soalan Iklim Mikro bandar1. Suhu kawasan bandar lebih
tinggi berbanding kawasan sekitarnya. Jelaskan mengapa berlaku
keadaan sedemikian. [12 markah] STPM 2002 No 7(b)- Permukaan
fizikal bandar lebih banyak menyerap dan menyimpan haba atau
bahangan matahari. Misalnya bahan-bahan seperti bitumen dan konkrit
menyimpan haba pada waktu siang sebagai haba pendam dan
membebaskannya pada waktu malam. Oleh itu, waktu malam di bandar
lebih panas berbanding kawasan pinggir bandar.- Berkurangnya proses
perpeluhan tumbuhan (transpirasi) ekoran daripada kekurangan
tumbuhan di bandar. Oleh itu udara di bandar bersifat udara kering
(dry air) bukannya udara lembap seperti kawasan pinggir bandar atau
luar bandar. Kelembapan udara yang tinggi di pinggir bandar atau
kawasan luar bandar datangnya dari pembebasan wap-wap air oleh
tumbuhan hijau yang lebih padat.- Sifat permukaan bandar atau
morfologi bandar yang terdiri daripada bangunan tinggi berupaya
menghalang tiupan angin dan menghalang halaju angin permukaan.
Justeru itu ia melambatkan proses pemindahan haba secara mendatar
oleh angin. Tiupan angin di bandar secara berpusar dan berkisar di
ruang yang sama menyebabkan haba juga tidak dapat dibebaskan keluar
dengan cepat sebaliknya berkumpul di ruang bandar.- Aktiviti
pembandaran yang banyak membebaskan haba seperti dari kenderaan,
industri atau oleh manusia sendiri menerusi proses metabolisme.
Kesannya banyak sumber-sumber haba yang berpunca, berada dan
berkitar di bandar berbanding dengan kawasan pinggir bandar.-
Atmosfera bandar juga diliputi bahan pencemar seperti karbon
dioksida, karbon monoksida dan sebagainya. Bahan-bahan ini bersifat
membenarkan bahangan matahari menembusinya tetapi menghalang
pembalikan bahangan bumi ke angkasa. Pembebasan bahangan bumi,
kesannya ruang bandar akan mengalami pemerangkapan haba.
2. Huraikan pengaruh iklim mikro bandar terhadap alam sekitar
fizikal.[12 markah] STPM 2002 No 7(c)- Suhu yang tinggi (pulau
haba) akan meningkatkan kadar sejatan dan merndahkan kelembapan
bandingan, kesannya jumlah hujan semakin berkurangan. Namun begitu
kadar sejatan yang tinggi ini boleh mempercepatkan kejadian hujan
perolakan di bandar. Hujan ini biasanya lebat dalam jangka masa
yang singkat dan ia cenderung untuk berlaku banjir kilat.- suhu
yang tinggi akibat pulau haba juga menggalakkan tiupan angin masuk
ke pusat bandar ekoran daripada wujudnya tekanan udara rendah.
Akibat perbezaan tekanan yang agak ketara antara pusat bandar
dengan pinggirnya maka angin dari luar akan menyerbu masuk ke
bandar. Tiupan angin ini agak kencang dan berpusar yang dikenali
sebagai badai.- Suhu yang tinggi menyebabkan udara bandar menjadi
kering. Ditambah pula dengan terdapat banyaknya bahan-bahan
pencemar dalam atmosfera bandar maka ia akan menggalakkan kejadian
jerebu. Partikel-partikel terampai (PM10) mudah terapung-apung
dalam udara kering. Ini boleh menghalang kemasukan cahaya matahari
ke dalam bandar.- Bahan pencemar yang banyak dibandar akan
menghasilkan begitu banyak nukleus higroskopik. Bahan-bahan
pencemar ini berupaya menarik wap-wap air ke arahnya menjadi
titis-titis hujan. Oleh kerana nukleus higroskopiknya terdiri
daripada bahan pencemar seperti sulfur oksida, karbon dioksida dan
nitrogen oksida maka hujan yang turun dikenali sebagai hujan asid
yang boleh merosakkan ekosistem, sumber air dan tanih kawasan
bandar.
3. Apakah yang dimaksudkan dengan iklim mikro bandar ? [5
markah]Iklim mikro bandar bermaksud sesuatu bandar mempunyai
ciri-ciri iklim tersendiri berbanding kawasan luar bandar atau
pinggir bandar yang berhampiran. Unsur iklim seperti suhu yang
tinggi,kerpasan yang banyak, keamatan cahaya yang rendah, tiupan
angin yang kurang laju serta kelembapan udara yang rendah
berbanding di kawasan pinggir bandar.
4. Mengapakah wujudnya ciri-ciri iklim mikro bandar ? [10
markah]- Suhu yang tinggi lebih 1 2 oC disebabkan jumlah kenderaan
bermotor yang banyak yang mengeluarkan haba, asap dan gas rumah
hijau yang membentuk jerebu dan memerangkap haba. Industri
perkilangan juga mengeluarkan haba dan membebaskan gas rumah hijau.
Morfologi bandar yang terdiri daripada binaan konkrit, simen dan
jalan raya berturap, menyerap haba.- Kerpasan yang banyak kerana
bekalan haba yang banyak telah menghasilkan perolakan udara.
Akhirnya akan menggalakkan proses pemeluwapan dan kejadian awan
kumulosnimbus.- Keamatan cahaya matahari yang rendah kerana
fenomena jerebu yang yang menapis kebanyakan cahaya matahari dari
sampai ke permukaan bumi.- Kelajuan angin yang rendah disebabkan
morfologi bandar dari segi susunan bangunan yang tinggi dan rapat
telah menghalang pergerakan angin lalu menyebabkan peredaran udara
adalah terhad.- Kelembapan udara yang rendah kerana kadar turapan
yang tinggi telah menghalang penyusupan air. Air hujan yang turun
akan terus mengalir keluar melalui sistem perparitan. Keadaan ini
telah mengurangkan proses sejatan permukaan. Litupan bumi yang
sedikit tidak dapat menyumbang kepada proses transpirasi untuk
membekalkan wap air.
5. Huraikan langkah-langkah bagi mengurangkan fenomena iklim
mikro bandar. [10 markah]- Menanam atau mewujudkan kawasan hijau.
Langkah ini bertujuan untuk menambah bilangan tumbuh-tumbuhan yang
berperanan menyerap haba serta mengurangkan gas rumah hijau melalui
proses fotosintesis.- Menggalakkan penggunaan sumber tenaga mesra
alam seperti penggunaan gas asli cecair (NGV) dan elektrik bagi
kenderaan yang menggunakan petrol dan diesel.- Kempen kesedaran
mengurangkan penggunaan bahan api fosil seperti menggalakkan
penggunaan sistem pengangkutan awam seperti bas, teksi dan kereta
api serta melalui kempen kongsi kenderaan semasa ke tempat kerja.-
Kuatkuasa undang-undang bagi mengelakkan pembebasan asap berlebihan
bagi kenderaan bermotor dan penggunaan penapis asap pada serombong
kilang untuk mengelakkan pembebasan gas-gas merbahaya.-
Menggalakkan penggunaan besi keluli dan bahan kaca untuk
mengurangkan penggunaan bahan binaan yang terdiri daripada simen
dan konkrit yang berpotensi menyerap haba. Bangunan yang baru
dibina hendaklah dijarakkan serta dikawal ketinggiannya.
EL-NINOEl-Nino merupakan satu fenomena cuaca luar biasa yang
berlaku secara bermusim yang menyebabkan perubahan pergerakan arus
Lautan Pasifik bertukar ke arah timur menuju ke pantai barat
Amerika Selatan. Fenomena ini berlaku mungkin bermula dengan
perubahan kedudukan matahari pada bulan November dan Disember.
Dalam keadaan biasa wujud sel tekanan rendah di Australia dan Papua
New Guinea yang menyebabkan tiupan angin timuran yang kuat dari
Amerika Selatan ke Asia Tenggara. Fenomena El-Nino berlaku apabila
sel tekanan rendah yang biasanya berlaku di Asia Tenggara berubah
ke Amerika Selatan. Keadaan ini menyebabkan tiupan angin baratan
lebih laju berbanding angin lazim timuran yang menolak air panas ke
timur Lautan Pasifik, iaitu di perairan Amerika Selatan. Maka aras
laut akan menjadi lebih tinggi di perairan pantai barat Amerika
Selatan. Pergerakan arus panas lautan ini juga telah menyebabkan
suhu air laut menjadi lebih tinggi. Suhu air laut yang tinggi
menyebabkan berlakunya perolakan udara ke atas dan seterusnya
menyebabkan turunnya hujan perolakan yang lebat luar biasa di
sepanjang kawasan pantai benua Amerika Selatan. Sebaliknya,
negara-negara Asia Tenggara, Papua New Guinea dan Australia yang
biasanya menerima hujan yang lebat pada masa ini, tetapi dengan
El-Nino berlaku pula kemarau yang teruk. Selain itu, pergerakan air
lautan ke perairan Amerika Selatan juga telah menghalang proses
upwelling(pembuakan) air laut di sini. Peristiwa ini telah
menghalang pembiakan plankton dan seterusnya memusnahkan seluruh
ekosistem laut di sini.Contoh Soalan El-Nino1. Takrifkan konsep
El-Nino. [5 Markah]El-Nino merupakan satu fenomena cuaca luar biasa
yang menyebabkan perubahan arus pemukaan laut iaitu di Lautan
Pasifik bertukar arah ke timur menuju ke pantai barat Amerika
Selatan. Keadaan ini menyebabkan tiupan angin baratan lebih laju
berbanding angin lazim timuran. Aras air laut lebih tinggi di
perairan pantai barat Amerika Selatan. Aras air laut yang tinggi
menghalang proses upwelling air dari dasar laut