SUHU

INDIKATOR KOMPETENSI

MAHASISWA MEMILIKI PENGUASAAN TENTANG PENENTU, FUNGSI, ZONASI, DAN KEDUDUKAN SUHU DALAM IKLIM SEBAGAI SISTEM DAN HUBUNGAN DENGAN SISTEM PERTANAMAN

S U H U

PENGERTIAN PANAS DAN SUHU

• Panas: ukuran energi yang dikandung oleh suatu benda

(joule atau kalori)

• Suhu: rerata energi kinetik gerakan molekul-molekul di

dalam benda

• Pada gas (udara) hubungan antara energi kinetik dengan

suhu dinyatakan: Ek = ½ m V 2 = 3/2 NkT Ek = rerata energi kinetik molekul gas m = massa molekul V 2 = rerata kecepatan gerakan molekul kuadrat N = jumlah molekul per satuan volume k = tetapan Boltzman (5,67*10 -8 Wm -2 ) T = suhu mutlak

KAPASITAS PANAS DAN PANAS JENIS

Jumlah panas yang dapat dikandung oleh suatu benda tergantung kapasitas panas C =

D

Q/

DT . . . . . .(1)

C : kapasitas panas (Joule/ o C = Joule/ o K

D

Q : perubahan panas (Joule)

D

T : perubahan suhu Kapasitas panas tergantung massa (m) atau jumlah mol (n) dan panas jenis (c) C = m c . . . . . (2) Sehingga: Cv = C/m =

D

Q / (m .

D

T )

PROSES PEMINDAHAN PANAS DI PERMUKAAN BUMI

• Pemindahan panas terjadi dari tempat/benda ber energi tinggi ke tempat/benda berenergi lebih rendah • Pemindahan energi dapat konduksi, konveksi atau radiasi terjadi melalui Konduksi Proses pemindahan panas pada benda padat G = -

k

dT/dz G= fluks panas (W/m 2 )



= konduktivitas panas (W/m 2 /K) dT/dz : gradien suhu (K/m)

KONVEKSI Proses pemindahan panas pada fluida H = -

r

c / ra dT/dz H: fluks panas dari permukaan ke atmosfer dan sebaliknya (W/m 2 )

r

: kerapatan udara kering (kg/m ra : tahanan aerodinamik dT/dz : gradien suhu vertikal 3 ) C : panas jenis udara pada tekanan tetap RADIASI Proses pemindahan energi atau panas melalui bahan transparan (udara) dalam bentuk gelombang elektromagnetik

SUHU ATMOSFER

SUHU ATMOSFER SANGAT VARIATIF DARI - 88˚C (KUTUB) HINGGA 58˚C (PADANG PASIR) SUHU TANAH DI PADANG PASIR MENCAPAI 65˚C SAAT SUHU ATMOSFER 85˚C DI AMERIKA UTARA SUHU TANAH PADA MUSIM DINGIN – 40˚C SEDANGKAN DI MUSIM PANAS MENCAPAI 45˚C DI DAERAH TROPIK SUHU HAMPIR KONSTAN SEPANJANG TAHUN (BERKISAR 30˚C) KEBANYAKAN ORGANISME HIDUP DI SUHU LINGKUNGAN 10-35 ˚ C HANYA BAKTERI TERTENTU DAPAT BERTAHAN HINGGA SUHU >90 ˚ C DAN GANGGANG HIJAU- BIRU > 70 ˚ C

BUMI ˚ LS ATAU LU DIVERSITAS DAN DISTRIBUSI ORGANISME MAKIN RENDAH DI LINGKUNGAN SUHU MAKIN RENDAH

SECARA GLOBAL

L DINGIN SEDANG TROPIK SEDANG DINGIN A T I T U D m dpl PANAS SEJUK DINGIN T I A L T U D

Distribusi geografi suhu dan variasi musiman berhubungan erat dengan distribusi geografi cahaya matahari

ROTASI

PERGERAKAN BUMI

MENGAKIBATKAN TEMPAT DI BUMI MENGALAMI PERGANTIAN SIANG DAN MALAM REVOLUSI MENGAKIBATKAN PERUBAHAN MUSIM 21 MARET utara semi, selatan gugur MATAHARI 21 JUNI 22 DESEMBER selatan panas, utara dingin 23 SEPTEMBER

FLUKTUASI SUHU HARIAN atmosfer permukaan tanah kedalaman tanah ± 20 cm kedalaman tanah ± 50 cm

ºC 6.00

Suhu berperan langsung 12.00

PUKUL iklim setiap 18.00

wilayah.

Perbedaan suhu adalah pengendali sirkulasi atmosfer secara global.

Udara hangat cenderung naik karena ringan, sedang udara dingin cenderung turun karena berat. Terlihat sebagai gerakan udara.



SUHU TUBUH SUHU TUBUH ORGANISME RELATIF KONSTAN DAN TIDAK MUDAH TERPENGARUH OLEH SUHU LINGKUNGAN KARENA KANDUNGAN AIR (AIR SEBAGAI PENJAGA SUHU) KECUALI BILA SUHU DALAM KEADAAN EKSTREM BINATANG

• BINATANG BERDARAH PANAS (HOMOIOTHERMS) MENGATUR SUHU TUBUH

± 37˚C KECUALI BURUNG ± 42˚C

• BINATANG BERDARAH DINGIN (POIKILOTHERMS) TAK DAPAT MENGATUR SUHU

TUBUH, AKAN INAKTIF (HIBERNASI) BILA SUHU LINGKUNGAN < 8˚C ATAU > 40˚C TUMBUHAN TINGKAT TINGGI LAJU PROSES METABOLISME TURUN BILA SUHU DIBAWAH ATAU DIATAS SUHU OPTIMUM BATAS SUHU TUBUH PALING RENDAH VARIATIF PADA BERBAGAI JENIS TUMBUHAN BATAS SUHU TUBUH PALING TINGGI 40 - 45˚C

HUKUM van HOFF (Q 10 ) LAJU REAKSI KIMIA MENINGKAT MENJADI DUA KALI (UNTUK METABOLISME HANYA 1-1,5 KALI) BILA SUHU NAIK 10ºC



SUHU LINGKUNGAN DAN TIPE VEGETASI 1. DATARAN RENDAH 2. MONTANE 3. SUB ALPIN (UDARA JERNIH) 4. ALPIN 5. NIVAL TIER HUTAN HUJAN TROPIK HUTAN MUSIMAN POHON KECIL RUMPUT, SEMAK SALJU, ALGAE SATUAN PANAS (DEGREE DAY / ° Cd) SEJUMLAH PANAS YANG DIPERLUKAN SUATU JENIS TANAMAN UNTUK MENYELESAIKAN DAUR HIDUP (DISEBUT JUGA HEAT UNITS, HEAT SUMS, ATAU THERMAL UNITS) CONTOH: UNTUK JAGUNG: 3000 ° Cd T 0 : SUHU LINGKUNGAN PALING RENDAH MENGAKIBATKAN TUMBUHAN MENGHENTIKAN AKTIVITAS (RERATA 8 ° C )

MINIMUM SUHU KARDINAL OPTIMUM MAKSIMUM TERHAMBAT TERHAMBAT

THERMAL DEATH POINT

POTENSI MAKSIMUM

THERMAL DEATH POINT

SUHU KARDINAL BERBEDA ATAU BERUBAH TERGANTUNG:



MACAM PROSES FISIOLOGI LAJU RESPIRASI MAKSIMUM SAAT SUHU MENCAPAI 40 ° C, SAAT ITU LAJU FOTOSINTESIS = 0 (MAKS PADA SUHU 20 ° C)



JENIS TANAMAN CONTOH DIATAS UNTUK TANAMAN KENTANG, TANAMAN LAIN AKAN BERBEDA



KONDISI TANAMAN BERHUBUNGAN DENGAN KEBERADAAN NUTRISI ATAU FAKTOR LINGKUNGAN LAIN (CUKUP, KURANG, ATAU BERLEBIH) ATAU PENGGANGGU

RESPON TERHADAP SUHU RENDAH (< 0˚C)

DAUN LEBIH SEMPIT, BUAH LEBIH KECIL, CABANG TERSIER MENINGKAT, LAJU TRANSLOKASI DAN RESPIRASI TURUN, PEMBENTUKAN BUNGA DAN BUAH DIRANGSANG KERUSAKAN TANAMAN AKIBAT SUHU RENDAH akibat dari suhu lingkungan turun atau tanaman berasal dari suhu lebih tinggi TERGANTUNG DERAJAT DAN LAMA SUHU BERLANGSUNG, KONDISI FISIOLOGI SEBELUMNYA, DAN DAYA ADAPTASI

DISKUSI

Quist 1. Jelaskan perbedaan iklim, cuaca, dan musim 2.

Jelaskan perbedaan agroklimatologi, meteorologi, dan astrologi 3. Jelaskan perbedaan intensifikasi, ekstensifikasi, dan diversifikasi 4. Jelaskan peran atmosfer bagi kehidupan 5. Jelaskan mengenai hujan asam, mengapa di Indonesia hal itu tidak banyak terjadi 6. Jelaskan hubungan pemanasan global dan efek rumah kaca 7. Jelaskan perbedaan intensitas, kualitas, dan fotoperiodisitas cahaya 8. Mengapa tanaman kentang, bawang merah, dan bawang putih tidak berbunga di Indonesia