Proses berubahnya uap air di atmosfer menjadi titik-titik air akibat suhu yang rendah disebut

Table of Contents Show

Langkah 2: Kondensasi
Langkah 3: Sublimasi
Air dan perubahan iklim
Faktor- faktor yang memengaruhi
Unit Pengukuran
Evaporimeter
Video yang berhubungan

ilustrasi air. ©nationalgeographic.com

SUMUT | 28 Agustus 2020 14:45 Reporter : Ani Mardatila

Merdeka.com - Air bumi selalu bergerak, dan siklus air alami, juga dikenal sebagai siklus hidrologi, menggambarkan pergerakan air yang terus menerus di atas, di permukaan dan di bawah permukaan bumi. Air selalu berubah wujud antara cair, uap, dan es dan proses ini terjadi dalam sekejap mata dan selama jutaan tahun.

Dari mana semua air di bumi berasal? Bumi purba adalah bola pijar yang terbuat dari magma, tetapi semua magma mengandung air. Air yang dibebaskan oleh magma mulai mendinginkan atmosfer bumi, hingga bisa bertahan di permukaan sebagai cairan. Aktivitas vulkanik terus berlanjut dan tetap memasukkan air ke atmosfer, sehingga meningkatkan volume permukaan dan air tanah di Bumi.

Siklus air tidak memiliki titik awal. Tapi, kita akan mulai di lautan, karena di sanalah sebagian besar air bumi ada. Matahari, yang menggerakkan siklus air, memanaskan air di lautan. Beberapa di antaranya menguap sebagai uap ke udara.

Es dan salju dapat menyublim langsung menjadi uap air. Arus udara yang naik membawa uap ke atmosfer, bersama dengan air dari evapotranspirasi, yaitu air yang keluar dari tumbuhan dan diuapkan dari tanah. Uap naik ke udara di mana suhu yang lebih dingin menyebabkannya mengembun menjadi awan.

Berikut selengkapnya siklus air beserta tahapan dan urutannya melansir dari APEC Water:

2 dari 4 halaman

Siklus air dimulai dengan penguapan. Ini adalah proses di mana air di permukaan berubah menjadi uap air. Air menyerap energi panas dari matahari dan berubah menjadi uap. Badan air seperti samudra, laut, danau, dan badan sungai merupakan sumber utama penguapan. Melalui penguapan, air berpindah dari hidrosfer ke atmosfer. Saat air menguap, suhu badan berkurang.

Langkah 2: Kondensasi

Saat air menguap menjadi uap air, ia naik ke atmosfer. Di dataran tinggi, uap air berubah menjadi partikel es atau tetesan air yang sangat kecil karena suhu di dataran tinggi rendah. Proses ini disebut kondensasi. Partikel-partikel ini saling berdekatan dan membentuk awan dan kabut di langit.

Langkah 3: Sublimasi

Selain penguapan, sublimasi juga berkontribusi pada uap air di udara. Sublimasi adalah proses di mana es langsung diubah menjadi uap air tanpa diubah menjadi air cair.

Fenomena ini bertambah cepat saat suhu rendah atau tekanan tinggi. Sumber utama air dari sublimasi adalah lapisan es di Kutub Utara dan Kutub Selatan serta lapisan es di pegunungan. Sublimasi adalah proses yang agak lebih lambat daripada penguapan.

3 dari 4 halaman

Awan (uap air yang terkondensasi) kemudian turun sebagai presipitasi karena angin atau perubahan suhu. Ini terjadi karena tetesan air bergabung menjadi tetesan yang lebih besar. Juga ketika udara tidak dapat menahan air lagi, itu mengendap.

Di dataran tinggi suhunya rendah dan karenanya tetesan kehilangan energi panasnya. Tetesan air ini jatuh sebagai hujan. Jika suhu sangat rendah (di bawah 0 derajat), tetesan air jatuh seperti salju. Air juga mengendap dalam bentuk gerimis, hujan es dan salju. Karenanya air memasuki litosfer.

Langkah 5: Transpirasi

Saat air mengendap, sebagian diserap oleh tanah. Air ini masuk ke dalam proses transpirasi. Transpirasi adalah proses yang mirip dengan penguapan di mana air cair diubah menjadi uap air oleh tanaman.

Akar tanaman menyerap air dan mendorongnya ke arah daun yang akan digunakan untuk fotosintesis. Air ekstra dikeluarkan dari daun melalui stomata (lubang yang sangat kecil pada daun) sebagai uap air. Jadi air masuk ke biosfer dan keluar ke fase gas.

Langkah 6: Limpasan

Saat air mengalir (dalam bentuk apa pun), itu mengarah ke limpasan. Limpasan adalah proses dimana air mengalir di atas permukaan bumi. Ketika salju mencair menjadi air, itu juga menyebabkan limpasan.

Saat air mengalir di atas tanah, ia menggeser lapisan tanah teratas bersamanya dan memindahkan mineral bersama dengan aliran air. Limpasan ini bergabung untuk membentuk saluran dan kemudian sungai dan berakhir menjadi danau, laut, dan samudra. Di sini air memasuki hidrosfer.

Langkah 7: Infiltrasi

Sebagian air yang mengendap tidak mengalir ke sungai dan diserap oleh tanaman atau menguap. Itu bergerak jauh ke dalam tanah. Ini disebut infiltrasi.

Air merembes ke bawah dan meningkatkan permukaan air tanah. Ini disebut air murni dan dapat diminum. Infiltrasi diukur sebagai inci air yang direndam oleh tanah per jam.

4 dari 4 halaman

Air memengaruhi intensitas variabilitas dan perubahan iklim. Ini adalah bagian penting dari peristiwa ekstrem seperti kekeringan dan banjir. Kelimpahan dan pengiriman tepat waktu sangat penting untuk memenuhi kebutuhan masyarakat dan ekosistem.

Manusia menggunakan air untuk minum, aplikasi industri, pengairan pertanian, tenaga air, pembuangan limbah dan rekreasi. Penting bahwa sumber air dilindungi baik untuk keperluan manusia maupun kesehatan ekosistem. Di banyak daerah, persediaan air habis karena pertumbuhan penduduk, polusi dan pembangunan. Tekanan ini diperparah oleh variasi iklim dan perubahan yang memengaruhi siklus hidrologi.

Air dan perubahan iklim

Perubahan iklim memengaruhi di mana, kapan, dan berapa banyak air tersedia. Peristiwa cuaca ekstrem seperti kekeringan dan curah hujan tinggi, yang diperkirakan meningkat seiring perubahan iklim, dapat memengaruhi sumber daya air.

Kurangnya pasokan air yang memadai, banjir, atau kualitas air yang menurun berdampak pada peradaban, sekarang dan sepanjang sejarah. Tantangan-tantangan ini dapat memengaruhi ekonomi, produksi dan penggunaan energi, kesehatan manusia, transportasi, pertanian, keamanan nasional, ekosistem alam dan rekreasi.

(mdk/amd)

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume yang signifikan.

Uap air yang telah menguap dari teh panas terkondensasi menjadi tetesan air. Gas air tidak terlihat, tetapi awan tetesan air adalah petunjuk dari penguapan yang diikuti oleh kondensasi

Evaporasi dapat pula diartikan sebagai proses difusi uap air ke atmosfer dari permukaan air yang terbuka bebas. Termasuk diantaranya adalah kehilangan air dari danau, sungai, bahkan awan dan tanah jenuh dan permukaan tumbuhan, tetapi tidak menggabungkan kehilangan transpirasi dari tumbuhan. Sangat penting untuk membedakan antara proses evaporasi yang hanya memperhatikan badan air yang bebas dan yang berasal dari evapotranspirasi.[1]

Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup untuk menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan "menguap"

Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat

Penguapan adalah bagian esensial dari siklus air. Uap air di udara akan berkumpul menjadi awan. Karena pengaruh suhu, partikel uap air yang berukuran kecil dapat bergabung (berkondensasi) menjadi butiran air dan turun hujan.[2] Siklus air terjadi terus menerus. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif diistilahkan sebagai evapotranspirasi.

Laju evaporasi sebagian dikendalikan oleh radiasi matahari, yang menyediakan energi yang dibutuhkan untuk mengubah air dalam bentuk cair menjadi uap air, yaitu panas laten penguapan atau 2.44 × 106J kg-1 di suhu 25oC. Proporsi radiasi bersih yang diterima oleh bumi yang tersedia untuk proses ini bergantung tidak hanya pada transmisi, absorpsi, dan refleksi atmosfer dan permukaan bumi, tapi juga jumlah yang digunakan untuk pemanasan atmosfer dan pemanasan tanah. Kelembaban udara diatas permukaan evaporasi pada akhirnya akan meningkat sampai, ketika udara menjadi jenuh, penguapan akan berhenti kecuali lapisan-lapisan ini tersebar. Kebutuhan uap lembab atmosferik oleh karenanya dikendalikan tak hanya oleh keseimbangan radiasi tapi juga oleh humiditas dan kecepatan angin. Laju evaporasi disamping itu juga dipengaruhi oleh karakteristik badan air itu sendiri, yakni kedalaman, luas dan kualitas air. Pemahaman laju evaporasi menjadi lebih rumit oleh perlunya membedakan antara evaporasi potensial dan aktual. Evaporasi aktual adalah laju kehilangan air yang teramati, sedangkan laju potensial adalah evaporasi yang mungkin terjadi pada badan air bebas.[1]

Faktor- faktor yang memengaruhi

Besar kecilnya evaporasi dipengaruhi oleh faktor suhu air, suhu udara, kelembapan tanah, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar matahari.[3] Beberapa faktor penting yang memengaruhi laju evaporasi secara langsung atau tidak langsung diantaranya ialah:[4]

Radiasi matahari dan daratan

Radiasi total matahari dan bumi menyedia asupan panas yang terus menerus ke permukaan air dan dengan demikian sangat mempengaruhi radiasi gelombang panjang dan pendek yang keluar dari / melalui permukaan dan berakibat pada suhu permukaan air, yang pada gilirannya mengatur proses penguapan. Keseimbangan radiasi dengan demikian menentukan laju hilangnya air dari permukaan.

Aliran udara diatas permukaan

Lapisan tipis udara yang bersentuhan dengan dan dekat permukaan evaporasi memperoleh uap air dari permukaan. Aliran udara itu secara konstan disingkirkan dari permukaan oleh angin, membawa aliran udara baru yang bersentuhan dengan permukaan penguapan. Selain itu, turbulensi yang ada menimbulkan proses pertukaran antara lapisan tipis udara yang bersentuhan dengan permukaan dan lapisan yang berada tepat di atasnya. Dengan demikian kecepatan angin dan derajat turbulensi pada permukaan penguapan sangat memengaruhi laju evaporasi.

Suhu permukaan penguapan dan udara

Suhu permukaan penguapan dan suhu udara di lapisan terendah di atasnya, yang menentukan gradien suhu langsung di atas permukaan merupakan faktor penting yang memengaruhi laju penguapan dari permukaan, karena suhu permukaan akan menentukan radiasi gelombang panjang yang keluar.

Kelembaban/uap air

Kelembaban relatif atau uap air di permukaan dan gradien tekanan uap dalam lapisan tipis udara yang berada langsung di atas permukaan, memengaruhi laju evaporasi dari permukaan karena evaporasi secara langsung proporsional dengan perbedaan antara tekanan uap jenuh pada permukaan air di suhu air permukaan dan tekanan uap udara di lapisan tipis, pada suhu udara

Sifat dan ukuran permukaan evaporasi

Pada badan air, kekasaran permukaan memengaruhi keseimbangan radiasi dan memengaruhi juga evaporasi yang berlangsung, sementara itu evaporasi dari permukaan tanah bergantung pada jumlah uap lembab yang tersedia pada permukaan penguapan, komposisi tanah, tipe tutupan vegetasi di atasnya, dan sebagainya. Ukuran permukaan penguapan juga memengaruhi laju evaporasi karena massa udara dapat termodifikasi saat bergerak di atas area permukaan yang luas yang mungkin memiliki variasi suhu udara / air / permukaan serta variasi kelembapan dan aliran angin di atas permukaan penguapan yang besar.

Kedalaman air

Kedalaman badan air memengaruhi laju evaporasi karena kemampuan danau dalam untuk menyimpan panas pada musim panas dan melepaskannya kembali pada musim dingin, sehingga memengaruhi nilai evaporasi bulanan atau musiman.

Unit Pengukuran

Laju evaporas dinyatakan sebagai volume air yang terevaporasi dari satuan area per satuan waktu. Satuan waktu yang digunakan adalah per harian. Besarnya dinyatakan dalam satuan mm/hari.[4]

Alat pengukur jumlah air yang menguap ke atmosfer dalam waktu tertentu.

Evaporimeter

Pengukuran evaporasi dilakukan dengan mengukur perubahan ketinggian permukaan air di dalam tangki atau wadah yang dirancang khusus,yang disebut evaporimeter. Evaporimeter terdiri dari dua kategori, yaitu wadah evaporasi dan atmometer.[4]

	Padat	Cair	Gas	Plasma
Dari	Ke
Padat	N/A	Mencair	Menyublim	N/A
Cair	Membeku	N/A	Menguap	N/A
Gas	Mengkristal	Mengembun	N/A	Ionisasi
Plasma	N/A	N/A	Rekombinasi	N/A

(Inggris)Penguapan air Diarsipkan 2008-06-12 di Wayback Machine.
(Inggris)Artikel MSN Encarta tentang penguapan Diarsipkan 2008-02-14 di Wayback Machine.
(Indonesia)Kondensasi dan Evaporasi

^ a b Thomas, David S. G.; Goudie, Andrew S. (2009-07-17). The Dictionary of Physical Geography (dalam bahasa Inggris). Oxford: John Wiley & Sons. hlm. 185. ISBN 978-1-4443-1316-1. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^ Kimia, Ilmu (2012-11-26). "Kondensasi dan Evaporasi". Ilmu Kimia | Artikel dan Materi Kimia (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-12-31.
^ Sumantri, Arif (2017). Kesehatan Lingkungan - Edisi Revisi. Depok: Prenada Media. hlm. 36. ISBN 978-602-422-573-5. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^ a b c Srivastava, Gyan P. (2009). Surface Meteorological Instruments and Measurement Practices (dalam bahasa Inggris). New York: Atlantic Publishers & Dist. hlm. 266, 267. ISBN 978-81-269-0968-1. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)