Kelembaban udara

• Siklus hidrologi• Pngertian kelembaban udara• Pengukuran kelembaban udara• Pernyataan kelembaban udara• evapotranspirasi

Keberadaan air di bumi merupakan suatu proses

alam yang berlanjut dan berputar, sehingga merupakan suatu siklus (daur) yang berulang, yaitu perjalanan air dari laut dan permukaan bumi yang menguap menjadi awan dan kembali dicurahkan ke permukaan bumi dan laut sebagai air hujan

Siklus Hidrologi

2. Tahap-Tahap Siklus Hidrologi

EVAPORASI EVAPORASIProses perubahan air dari bentuk cairan menjadi uap (penguapan) yang terjadi pada permukaan bumi dan laut

Proses perubahan air dari bentuk cairan menjadi uap (penguapan) yang terjadi pada permukaan bumi dan laut

• Air naik ke udara dari permukaan laut atau dari daratan melalui evaporasi. Air di atmosfer dalam bentuk uap air atau awan bergerak dalam massa yang besar di atas benua dan dipanaskan oleh radiasi panas. Panas membuat uap air lebih naik lagi sehingga cukup tinggi atau dingin untuk menjadi kondensasi. Uap berubah menjadi embun dan seterusnya jadi hujan atau salju. Curahan turun kebawah, kedaratan atau langsung kelaut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir di atas permukaan sebagai sungai terus kembali ke laut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir diatas permukaan sebagai sungai, terus kembali ke laut melengkapi siklus air.

• Dalam perjalanannya dari atmosfer keluar air mengalami banyak interupsi. Sebagian dari air hujan yang turun dari awan menguap sebelum tiba di permukaan bumi, sebagian lagi jatuh di atas daun tumbuh-tumbuhan dan menguap dari permukaan daun-daun. Air yang tiba di tanah dapat mengalir terus ke laut, namun ada juga yang meresap ke dalam tanah dan sampai ke lapisan batuan sebagai air tanah.

PRESIPITASIPRESIPITASIProses jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi sebagai hujan, embun, es atau salju

Proses jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi sebagai hujan, embun, es atau salju

INFILTRASI(PERKOLASI)INFILTRASI

(PERKOLASI)

Proses perembesan air ke dalam lapisan tanah yang berjalan sangat perlahan secara alamiah

Proses perembesan air ke dalam lapisan tanah yang berjalan sangat perlahan secara alamiah

KONDENSASIKONDENSASIProses pembekuan atau pelembaban uap air di awan yang mendingin menjadi butir-butir air

Proses pembekuan atau pelembaban uap air di awan yang mendingin menjadi butir-butir air

TRANSPIRASITRANSPIRASIProses penguapan air ke atmosfer oleh tumbuh-tumbuhan dan tanaman hidup.

Proses penguapan air ke atmosfer oleh tumbuh-tumbuhan dan tanaman hidup.

• Evapaporasi ( penguapan dari badan air secar langsung)• Tranpirasi ( penguapan air yang terkandung dalam tumbuhan) ang dapat

ditahan.• Respirasi ( penguapan air dari tumbuh hewan dan manusia) • Evapotranspirasi ( perapaduan evaporasi dan tranpirasi)• Kondensasi ( proses perubahan wujud uap air menjadi titik-titik air sebagai

hasil pendinginan)• Presipitasi ( segala bentuk curahan atau hujan dari atmosfer ke bumi yang

meliputi hujan air, hujan es, hujan salju yang berasal dari kumpulan awan)• Infiltrasi ( air yang jatuh ke permukaan tanah dan meresap ke dalam tanah dan

kemudian air menjadi kelembaban tanah (soil moisture) atau air tanah (groundwater)).

• Perkolasi ( air yang meresap terus sampai ke kedalaman tertentu hingga mencapai air tanah)

• Run off ( air yang mengalir diatas permukaan tanah melalui parit, sungai, hingga menuju ke laut)

Unsur-unsur utama dalam hidrologi :

Proses dan Pembagian Siklus Hidrologi

1. Siklus Pendek2. Siklus Sedang3. Siklus Panjang

Siklus Pendek

• Air laut menguap kemudian melaui proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan krn awan tidak bisa menahan beratnya sendiri, maka rintik-rintik air turun sebagai hujan

• selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut dan akan kembali brulang.

Gambar Siklus Pendek

Siklus Sedang

• Air laut menguap lalu dibawa oleh angin menuju daratan dan melalui proses kondensasi berubah menjadi awan lalu jatuh sebagai hujan di daratan dan selanjutnya meresap ke dalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai-sungai atau saluran-saluran air.

Gambar Siklus Sedang

Siklus Panjang

• Air laut menguap, setelah menjadi awan melalui proses kondensasi, lalu terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan terjadilah hujan salju di pegunungan-pegunungan yang tinggi. Bongkah-bongkah es mengendap di puncak gunung dan karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah mencair terbentuk gletser lalu mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut.

Gambar Siklus Panjang

AIR DI BUMI

AIR PERMUKAAN Air yang terkumpul dan mengalir diatas permukaan tanah sebagai sungai atau danau

Sungai

Danau

Embung

Rawa

Air Permukaan

Air tawar berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan dan air tanah. Air permukaan adalah air yang berada di sungai, danau, waduk, rawa, dan badan air lain, yang tidak mengalami infiltrasi ke bawah tanah. Sekitar 69% air yang masuk ke sungai berasal dari hujan, pencairan es/salju, dan sisanya berasal dari air tanah.

• Perairan permukaan diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama, yaitu:

1. Perairan Tergenang2. Perairan Mengalir

Perairan Tergenang• Perairan tergenang meliputi danau, kolam, waduk,

rawa, dan sebagainya.• Berdasarkan intensitas cahaya yang masuk ke

perairan, stratifikasi vertikal kolom air pada perairan tergenang dikelompokkan menjadi tiga, yaitu :

a. Lapisan eufotik, yaitu lapisan yang masih mendapatkan cukup cahaya matahari.

b. Lapisan kompensasi, yaitu lapisan dengan intensitas cahaya sebesar 1% dari intensitas cahaya permukaan.

c. Lapisan profundal, yaitu lapisan di bawah lapisan kompensasi, dengan intensitas cahaya sangat kecil atau bahkan tidak ada cahaya (afotik).

Perairan Mengalir• Salah satu contoh perairan mengalir adalah

sungai. Sungai dicirikan oleh arus yang searah relatif kencang, dengan kecepatan berkisar antara 0,1 – 1,0 m/detik, serta sangat dipengaruhi oleh waktu, iklim, dan pola drainase.

• Kecepatan arus, erosi, dan sedimentasi merupakan fenomena yang biasa terjadi di sungai sehingga kehidupan flora dan fauna sangat dipengaruhi oleh ketiga variabel tersebut.

Kelebihan/Kekurangan dari sumber Air Permukaan

Kelebihan

Banyak Tersedia

Lebih mudah didapat

Kekurangan

Kualitas berfluktuasi

Kekeruhan dan warna tinggi

Mudah tercemar secara fisik, kimia dan biologi

Air Tanah

• Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah. Air tanah ditemukan pada akifer. Pergerakan air tanah sangat lambat; dan dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah, dan pengisian kembali air. Karakteristik utama yang membedakan air tanah dari air permukaan adalah pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal yang sangat lama, dapat mencapai puluhan bahkan ratusan tahun.

AIR TANAH Air yang terkumpul dan mengalir dalam lapisan tanah jenuh air secara alamiah

Sumber Air Tanah

Air Tanah Dangkal

* Kedalaman < 20 m

* Dipergunakan pada pemukiman penduduk dan pertanian

Air Tanah Dalam

* Kedalaman > 20 m

* komersial area, industri dan perkantoran

Mata Air

* Daerah pegunungan, Hutan

Air tanah di definisikan sebagai keseluruhan dari air dalam tanah yang menempati ruang pori-pori di dalam lapisan tanah, umumnya dibatasi oleh lapisan tanah keras dan batuan dasar

Aquifer adalah lapisan tanah berpori berupa saluran bawah tanah yang mengandung air, di mana air dapat tersaring secara alamiah.

Dinamika Air tanah

Air tanah bergerak secara terus menerus sebagai bagian dari siklus Hidrologi.

Ketika hujan merembes ke dalam tanah air masuk kedalam lapisan aquifer.

Kontinuitas air tanah sangat tergantung dari besaran catchment area, besaran curah hujan dan laju infiltrasi air dalam tanah

Sumber air Tanah Dangkal & Dalam

Kelebihan

Kualitas stabil

Kekeruhan rendah

Aman secara biologi

Tidak mudah tercemar

Pengolahan sederhana

Kekurangan

Mineral tinggi (Fe dan Mn)

Jumlah terbatas

Berada dibawah permukaan tanah, perlu pemompaan

Mata airMata air adalah sebuah aliran dari air tanah yang timbul secara alami pada permukaan tanah

Kualitas baik dan stabil

Tidak mudah tercemar

Dapat dialirkan secara grafitasi

Pengolahan sederhana

Mineral tinggi

Jumlah terbatas

Di pegunungan dan hutan

Kelebihan

Kekurangan

KELEMBABAN• Secara sederhana kelembaban merupakan

ukuran jumlah uap air yang dikandung oleh massa udara melalui proses evapotranpirasi

• Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air.

• Kelembaban nisbi membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air

• Kapasitas udara untuk menampung uap air (pada keadaan jenuh) tergantung pada suhu udara

• Defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap aktual.

• Pengembunan akan terjadi bila kelembaban nisbi mencapai 100 %.

Kelembaban dapat dinyatakan dalam bentuk:

Kerapatan Uap Air

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

ρ v = kerapatan uap air (kg m-3)

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

V = volume udara (m3)

ρv = mv /V

Tekanan Uap Air Aktual• Pernyataan banyaknya uap air yang terjadi

(aktual) pada suatu masa udara• Hukum Gas Ideal :ea = Tekanan uap air (mb)

R = Tetapan gas umum (8.3143 J K-1 mol -1)T = suhu mutlak (K)V = volume udara (m3)• Jumlah mol adalah n = m/Mv dan Mv = 18.016 untuk

uap (H2O), serta ρv = mv /V, maka:

ea = n R T/V

ea = mv RT/(18.016 V) = 0.056 ρv RT

Kelembaban spesifik (q)

• Perbandingan antara massa uap air (mv), dengan massa udara lembab, yaitu massa udara kering (md) bersama-sama uap air tersebut (mv)

q = m/(md + mv)

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

r = mv/md

Kelembaban Relatif (Relative humidity (RH)

• Perbandingan antara Tekanan uap air aktual dengan tekanan uap jenuh.

RH = (ea/es)x100%

ea = kelembaban aktual/tekanan uap air aktual

es = kapasitas udara untuk menampung uap air/tekanan uap jenuh

Kelembaban Relatif (RH)

• Bila RH 100% maka, ea = es

• es tergantung pada suhu udara (T)• Makin tinggi T, kapasitas untuk menampung

uap air/ es meningkat.

• Pada ea yang tetap, RH akan lebih kecil bila suhu udara meningkat, sebaliknya RH makin tinggi bila suhu udara rendah.

Tekanan uap jenuh

es = 6.1078 e (17.239 T/(T + 273)

• Es = tekanan ua[ jenuh (mb)• T = suhu Udara (o C)

Defisit Tekanan Uap Air (vpd)

• Selisih antara tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap aktualnya

• Semakin tinggi defisit uap air, maka udara semakin kering

vpd = es - ea

Suhu Titik Embun

• Suhu titik embun (dew point, Td)

• Pada tekanan uap air (ea) tetap maka pendinginan udara (suhu udara turun) akan meningkatkan RH sampai 100%.

• Suhu pada waktu tercapai ea = es disebut suhu titik embun.

Pengaruh Kelembaban terhadap tanah dan tanaman

TERIMAKASIH…