OSN GEO EPS 03

Perubahan iklim global yang terjadi akibat peningkatan gas rumah kaca telah mempengaruhi pola cuaca di seluruh dunia, termasuk fenomena cuaca ekstrem seperti siklon tropis yang semakin sering muncul di berbagai wilayah. Siklon tropis ini terbentuk ketika suhu permukaan laut mencapai titik tertentu, memberikan energi tambahan untuk proses konveksi yang intensif di wilayah samudera. Energi panas dari laut tersebut diubah menjadi panas laten, yang dilepaskan saat uap air mengembun menjadi awan tebal dan hujan. Berdasarkan Hukum Pertama Termodinamika, udara hangat yang mengandung uap air bergerak naik dan mengalami penurunan suhu seiring ketinggian, tanpa adanya pertukaran panas dengan lingkungan sekitarnya. Jika suhu permukaan laut terus meningkat, yang manakah pernyataan berikut yang paling tepat menggambarkan proses adiabatik dalam pembentukan siklon?

• Udara yang bergerak naik mengalami peningkatan suhu akibat penurunan tekanan di atas permukaan laut.

• Proses kondensasi akan terhambat karena tekanan atmosfer di puncak siklon menjadi sangat rendah.

• Suhu udara yang naik menurun lebih cepat dari laju adiabatik kering setelah titik jenuh tercapai, memperkuat intensitas siklon.

• Udara hangat yang naik akan mengalami penurunan suhu lebih lambat setelah titik jenuh tercapai, memperkuat laju konveksi siklon.

• Pada suhu tinggi, kelembapan mutlak berkurang sehingga udara yang naik menjadi jenuh lebih cepat.

Fenomena inversi suhu adalah kondisi atmosfer di mana suhu lapisan udara yang lebih tinggi lebih hangat dibandingkan lapisan di bawahnya. Fenomena ini umumnya terjadi di wilayah perkotaan pada malam hari atau pagi hari ketika energi panas yang tersimpan di permukaan dilepaskan secara bertahap. Di sisi lain, kondisi inversi suhu dapat diperparah oleh polutan dan emisi kendaraan yang terakumulasi di wilayah kota. Saat terjadi inversi, udara yang terperangkap di bawah lapisan hangat tidak bisa naik, sehingga meningkatkan konsentrasi polutan di lapisan permukaan. Berdasarkan konsep termodinamika, apa dampak utama dari fenomena inversi suhu di wilayah perkotaan?

• Polutan terkonsentrasi di lapisan permukaan atmosfer, meningkatkan risiko kualitas udara yang buruk bagi penduduk kota.

• Udara menjadi lebih stabil dan mengalami sirkulasi vertikal, memungkinkan polutan tersebar lebih merata di atmosfer.

• Kelembapan mutlak di lapisan permukaan meningkat, menyebabkan pembentukan awan konvektif yang menghambat polutan.

• Polutan tertahan di lapisan bawah akibat udara yang terperangkap tidak mampu naik ke lapisan yang lebih tinggi, memperburuk kualitas udara.

• Lapisan atmosfer di atas menjadi lebih padat, memaksa polutan untuk bergerak horizontal menuju wilayah dengan tekanan lebih rendah.

Di daerah tropis, proses konveksi sering kali mengakibatkan udara lembap yang bergerak naik mengalami pendinginan adiabatik hingga mencapai titik jenuh. Pada titik tertentu, yang disebut sebagai paras kondensasi konvektif (CCL), uap air mulai mengalami kondensasi dan terbentuklah dasar awan kumulus. Saat udara yang mengandung uap air ini terus bergerak naik dan mencapai ketinggian tertentu, awan akan semakin tebal dan dapat berpotensi menimbulkan hujan deras di wilayah tersebut. Berdasarkan proses tersebut, manakah pernyataan berikut yang paling benar mengenai paras kondensasi konvektif (CCL) dalam proses pembentukan awan kumulus?

• Dasar awan kumulus terbentuk di lapisan troposfer tertinggi di mana kelembapan mutlak mencapai titik minimum.

• Suhu pada CCL lebih tinggi dari suhu titik embun, sehingga kondensasi masih belum terjadi di lapisan ini.

• Pada paras kondensasi konvektif (CCL), kelembapan nisbi udara mencapai 100%, yang menyebabkan kondensasi dan terbentuknya dasar awan.

• CCL terjadi setelah seluruh uap air mengembun menjadi air, membentuk awan pada suhu maksimum.

• Awan cumulus hanya terbentuk jika tekanan di CCL turun di bawah titik jenuh, meningkatkan laju kondensasi.

Selama musim hujan, udara lembap yang mengalami konveksi akan naik ke lapisan yang lebih tinggi di atmosfer dan mengalami pendinginan. Saat ketinggian bertambah, kelembapan nisbi udara yang terus naik mencapai titik di mana kondensasi terjadi dan awan terbentuk. Pada kondisi ini, suhu udara mencapai titik embun, yaitu suhu di mana udara menjadi jenuh tanpa adanya penambahan atau pengurangan uap air. Suhu titik embun ini sangat penting dalam pembentukan awan dan hujan di wilayah tropis. Berdasarkan hal tersebut, bagaimana pengertian suhu titik embun dapat dijelaskan dalam proses atmosfer ini?

• Suhu titik embun adalah suhu saat kelembapan absolut mencapai titik maksimum pada ketinggian tertentu.

• Suhu titik embun adalah suhu saat udara mencapai kondisi jenuh tanpa adanya tambahan atau pengurangan uap air dalam atmosfer.

• Suhu titik embun adalah suhu minimum yang dicapai saat udara naik ke lapisan troposfer atas.

• Suhu ini dicapai ketika tekanan uap air mengalami peningkatan drastis, menyebabkan kondisi jenuh mendadak.

• Suhu titik embun selalu lebih tinggi dari suhu di lapisan permukaan, terutama di wilayah tropis.

Pengangkatan orografik adalah fenomena di mana paket udara yang mengandung uap air dipaksa naik ketika melewati pegunungan atau topografi yang tinggi. Saat naik, paket udara ini mengalami pendinginan adiabatik yang menyebabkan suhu menurun dan pada akhirnya mencapai titik jenuh. Di lereng pegunungan, kondensasi uap air ini sering kali menghasilkan awan stratus yang meliputi daerah tersebut. Proses ini sering kali menyebabkan hujan orografik, terutama di sisi pegunungan yang menghadap arah angin. Berdasarkan proses tersebut, mengapa pengangkatan orografik sering menghasilkan awan stratus di lereng pegunungan?

• Proses konveksi intensif menyebabkan awan stratus terbentuk di ketinggian rendah, di bawah lapisan pegunungan.

• Pengangkatan yang terjadi perlahan menyebabkan paket udara jenuh secara bertahap, menghasilkan awan stratus di lereng.

• Udara di lereng mengalami pemanasan adiabatik, mencegah terbentuknya awan pada ketinggian yang lebih tinggi.

• Suhu di lereng pegunungan terlalu rendah untuk menghasilkan awan jenis lain selain stratus.

• Proses penguapan di lereng pegunungan sangat tinggi sehingga awan stratus selalu terbentuk.

Di dalam ilmu meteorologi, salah satu alat visualisasi yang digunakan untuk memantau proses pendinginan dan pemanasan adiabatik adalah diagram termodinamik. Diagram ini sering kali menggambarkan perubahan suhu, kelembapan, dan tekanan pada berbagai ketinggian. Di Indonesia, diagram aerologis digunakan untuk menggambarkan proses termodinamika di atmosfer, dengan isoterm yang digambarkan miring pada sudut tertentu. Dalam diagram ini, isoterm memiliki fungsi penting dalam menjelaskan...

• Tekanan atmosfer berdasarkan perbedaan ketinggian lapisan atmosfer.

• Kelembapan spesifik dari setiap lapisan troposfer.

• Perubahan suhu yang terjadi pada tekanan konstan di berbagai ketinggian.

• Tekanan uap air yang berubah dengan perbedaan suhu.

• Tinggi awan pada setiap lapisan atmosfer yang berbeda.

Pada sistem siklonik, angin bertiup mengitari pusat siklon yang memiliki tekanan sangat rendah. Udara di pusat siklon mengalami proses konveksi yang kuat, di mana paket udara yang lembap naik dan mengalami pendinginan adiabatik. Ketika mencapai titik jenuh, laju penurunan suhu paket udara tersebut melambat karena pelepasan panas laten saat kondensasi terjadi. Dalam kondisi seperti ini, laju penurunan suhu yang terjadi setelah paket udara mencapai titik jenuh disebut sebagai...

• Laju penurunan atmosferik, karena terjadi penurunan melambat sebelum titik jenuh

• Laju penurunan adiabatik kering, karena suhu terus menurun.

• Laju penurunan adiabatik jenuh, karena laju penurunan melambat setelah titik jenuh.

• Laju peningkatan suhu akibat penurunan kelembapan nisbi.

• Laju penurunan adiabatik total di sepanjang troposfer.

Tekanan uap air merupakan salah satu faktor yang berperan dalam menentukan kelembapan relatif di atmosfer. Ketika suhu naik, tekanan uap air juga meningkat, yang mempercepat kondisi jenuh dan meningkatkan peluang terjadinya kondensasi. Pada ketinggian tertentu di atmosfer, peningkatan tekanan uap air mempengaruhi suhu titik embun dan mempermudah pembentukan awan. Berdasarkan konsep termodinamika, apa dampak utama dari peningkatan tekanan uap air dalam proses kondensasi di atmosfer?

• Udara menjadi lebih stabil dan meningkatkan risiko terjadinya inversi suhu.

• Suhu titik embun cenderung menurun, sehingga menunda terjadinya kondensasi.

• Suhu titik embun meningkat, mempercepat kondisi jenuh dan terjadinya kondensasi.

• Udara kering mengalami peningkatan suhu hingga melebihi titik embun.

• Tekanan atmosfer naik drastis akibat evaporasi uap air pada suhu tinggi.

Panas laten adalah energi yang dilepaskan atau diserap saat air mengalami perubahan fase, misalnya dari uap ke cair. Dalam atmosfer, proses ini berperan penting dalam pembentukan awan dan fenomena cuaca ekstrem. Ketika uap air mengembun, panas laten dilepaskan, memberikan tambahan energi pada udara di sekitarnya dan memperkuat arus konvektif. Berdasarkan kondisi ini, peran utama panas laten dalam proses pembentukan badai adalah...

• Menghambat evaporasi sehingga suhu tetap konstan dan tetap stabil sehingga terjadi panas

• Menurunkan kelembapan spesifik di atmosfer lapisan atas.

• Menyediakan energi tambahan bagi konveksi yang memperkuat badai.

• Mengurangi laju pendinginan adiabatik kering.

• Menurunkan tekanan udara di seluruh lapisan troposfer.

Fenomena La Niña menyebabkan pendinginan suhu permukaan laut di Samudra Pasifik bagian timur dan sering kali berakibat pada peningkatan curah hujan di wilayah Indonesia. Angin pasat yang lebih kuat akan membawa lebih banyak kelembapan ke wilayah Asia Tenggara, meningkatkan pembentukan awan dan hujan. Berdasarkan konsep konveksi dan termodinamika, apa yang mungkin terjadi di wilayah Indonesia saat La Niña berlangsung?

• Tekanan udara di wilayah Indonesia akan naik drastis, mengurangi curah hujan sehingga terjadi panas didaerah tersebut

• Peningkatan curah hujan terjadi akibat angin pasat yang lebih kuat membawa kelembapan.

• Udara cenderung lebih kering, sehingga pembentukan awan kumulus berkurang.

• La Niña mengurangi peluang terjadinya hujan karena kelembapan turun.

• Pembentukan awan konvektif terhambat akibat suhu yang lebih rendah.