kelembapan udara dan pembentukan awan

TUTORIAL 4KELEMBAPAN UDARA DAN

PEMBENTUKAN AWAN

1 (a) Takrifkan maksud kelembapan udara [3]

Kelembapan udara meruiuk kepada [Jumlah atau peratus kandungan wap air] yang terdapat dalam [atmosfera (udara) dalam tempoh tertentu]. la diukur dengan menggunakan alat higrometer putar. [Udara lembab (wet air) jika peratus wap airnya tinggi dan udara kering (dry air) jika peratus wap airnya rendah].

1 (b) Bezakan konsep kelembapan mutlak dengan kelembapan bandingan [4]

i. Kelembapan mutlak. la merujuk kepada jumlah wap air yang sebenar wujud dalam jisim udara tertentu pada tempoh tertentu. Dikenali sebagai "ketumpatan wap air" dan ia diukur dalam unit gram setiap meter padu (g/m3).

ii. Kelembapan bandingan. la merujuk kepada nisbah jumlah wap air sebenar yang terdapat dalam jisim udara berbanding dengan jumlah wap air yang boleh ditampung oleh jisim udara tersebut pada suhu dan tekanan tertentu. Ia diukur dalam unit peratus. Sesuatu jisim udara dianggap tepu apabila nilai kelembapan bandingannya mencapai 100%.

1 (c) Mengapakah kelembapan udara di kawasan hutan lebih tinggi berbanding dengan kawasan bandar.

[4]i. Hutan/ tumbuhan menjalankan proses transpirasi untuk

membebaskan wap-wap air melalui liang stoma daun. Manakala bangunan dalam kawasan bandar tidak mampu menjalankannya. Kesannya udara di dalam hutan lebih lembab kerana memiiiki banyak wap-wap air yang dibebaskan oleh tumbuhan berbanding dengan udara dalam bandar yang lebih kering sifatnya.

ii. Tenaga haba yang disimpan oleh bangunan di dalam bandar adalah lebih tinggi berbanding dengan tenaga haba yang disimpan oleh tumbuhan di dalarn hutan Sebahagian besar tenaga tersebut diguna dalam proses fotosintesis dan dibebaskan melalui transpirasi. Oleh itu udara di bandar lebih kering berbanding dengan hutan kerana suhu di bandar adalah lebih tinggi.

1 (d) Jelaskan dua proses yang menentukan kelembapan udara di sesebuah tempat. [4]

i. Proses sejatan. Sejatan adalah proses penukaran cecai (air) kepada gas (wap aii) la berlaku di permukaan air seperti laut. sungai, tasik, kolam, paya dan juga di permukaan tanah yang lembab. Sejatan akan menyebabkan wap-wap air terbebas dan berkumpul di udara. Kadar sejatan yang tinggi udara menjadi lembab.

ii. Proses pepeluhan. Pepeluhan pula ialah proses pembebasan wap-wap arr melalui liang stoma daun yang berlaku serentak dengan proses fotosintesis. Pepeluhan juga membebaskan wap-wap air yang menyebabkan udara menjadi lembab.

1 (d) Tunjukkan fasa-fasa perubahan air yang berlaku dalam sistem atmosfera. [6]

i. Cecair kepada wap air - Sejatan di permukaan sungai, tasik. laut dll. Tenaga haba diserap (panas) Wap-wap air terkumpul membentuk awan.

ii. Wap air kepada cecair - Pemeluwapan di dalam awan. Tenaga haba dibebaskan (sejuk). Wap-wap air bertukar menjadi titisan air di dalam awan. Apabila tepu. hujan akan turun.

iii. Wap air kepada pepejal - Pemejalwapan di dalam awan. Tenaga haba dibebaskan (sejuk). Wap-wap air bertukar terus kepada pepejal seperti salji dan hujan batu apabila suhunya berada di bawah takat beku.

1 (d) Tunjukkan fasa-fasa perubahan air yang berlaku dalam sistem atmosfera. [6]

iv. Pepejal kepada wap air - Pegewapan di permukaan salji/ ais. Tenaga haba diserap (panas). Pepejal bertukar terus kepada wap-wap air, misalnya musim sejuk bertukar kepada musim panas.

v. Cecair kepada pepejal - Pembekuan di permukaan air. Tenaga haba dibebaskan (sejuk) Permukaan tasik. Sungai, laut yang beku ketika musim sejuk.

vi. Pepejal kepada cecair - Pencairan di permukaan air. Tenaga haba diserap (panas). Litupan ais di permukaan mengalaml pencairan seperti di benua Antartika dan Artik.

1 (e) Bagaimanakah udara kering mempengaruhi fenomena jerebu.

[3]Dalam keadaan udara kering (dry air), peratus wap-wap air adalah amat kurang. lni menyebabkan tekanan udara menjadi rendah/ udara ringan dan mampu mengapungkan partikel-partikel terampai seperti debu, habuk, jelaga yang ada di dalamnya. Kesannya jerebu akan terbentuk apabila partikel-partikel terampai terapung-apung dalam kepekatan yang tinggi sehingga menghalang jarak penglihatan.

2 (a) Takrifkan maksud penyejukan udara. [3]

Penyejukan udara ialah proses pemelowapan iaitu proses fizikal yang menukarkan/ mengubah [wap air kepada cecair apabila wap-wap air] tersebut [disejukkan atau dimampatkan]. la berlaku di dalam bungkusan udara (air parcel) yang beransur-ansur menyejuk melalui [penyejukan adiabatik].

2 (b) Tunjukkan bagaimana kadar tukaran adiabatik mempengaruhi proses penyejukan udara. [4]

Bungkusan udara (air parcell) yang berada di permukaan bumi akan mengalami penyejukan adiabatik apabila ia naik semakin tinggi. Terdapat dua jenis kadar tukaran adiabatik yang berlaku. pertama kadar tukaran adiabatik kering yang mengalami penurunan suhu sebanyak 10oC bagi setiap 1000 meter (1 km) kenaikan dan kadar tukaran adiabatik basah yang mengalami penurunan suhu sebanyak 5oC bagi setiap 1000 meter (1 km) kenaikan. Apabila suhu di dalam bungkusan udara tersebut menurun hingga ke takat embun (0oC), maka penyejukan udara atau pemelowapan akan berlaku untuk menukarkan wap air kepada cecair.

2 (c) Jelaskan tiga faktor yang mempengaruhi proses penyejukan udara.

[6]i. Kandungan wap-wap air yang cukup dalam atmosfera.

Kelembapan bandingannya mestilah 100% untuk mewujudkan "ketepuan". Jika wap-wap air tidak cukup, udara tidak akan menjadi tepu dan proses pemeluwapan tidak boleh berlaku.

ii. Suhu berada pada takat embun. Suhu di dalam bungkusan udara mestilah jatuh sehingga takat embun (0'C). Keadaan ini penting untuk membolehkan wapwap air bertukar kepada cecair.

iii. Adanya nukleus pemeluwapan. Nukleus pemeluwapan . terdiri daripada garam-garam galian khususnya natrium klorida dan gas-gas yang berperanan menggalak dan mempercepatkan proses percantuman wap-wap air dalam bungkusan udara untuk berubah menjadi cecair (titisan air)

2 (d) Jelaskan kesan penyejukan udara ke atas unsur-unsur cuaca setempat. [4]

i. Kelembapan udara sesuatu tempat menjadi tinggi (udara lembab) kerana udara sekitar dipenuhi oleh wap-wap air yang banyak. lni memudahkan terbentuknya kabus dan kabut khususnya pada waktu pagi apabila udara menjadi lembab.

ii. Suhu sekitar menjadi rendah atau sederhana. Apabila udara lembab, suhu di dalam bungkusan udara dan suhu sekitarjuga akan menurun.

iii. Tiupan angin akan berubah. Udara lembab (suhu rendah) menyebabkan tekanan udara menjadi tinggi. Angin akan bertiup dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau dari suhu sejuk ke suhu panas atau dari udara lembab ke udara kering.

2 (e) Berdasarkan ketinggian lokasi, kenal pastikan tiga jenis awan. [3]

i. Awan Tinggi: Dari kumpulan Sirus (awan nipis), contohnya -Awan Sirus-kumulus dan Sirus-stratus.

ii. Awan Pertengahan: Dari kumpulan Alto seperti -AItokumulus, Alto-stratus.

iii. Awan Rendah: Dari kumpulan Kumulus (awan tegak)seperti Kumulus-humulis dan Kumulosnimbus.

2 (f) Bagaimanakah awan mempengaruhi fenomena cuaca setempat? [4]

i. Menyebabkan berlakunya hujan lebat. Awan yang tebal dan berat berpotensi untuk menurunkan hujan lebat. Proses hujan hanya dapat berlaku jika bintik-bintik air dalam awan tersebut mula mengalami proses pemeluwapan yang berterusan dan bergabung untuk membentuk titisan-titisan air yang lebih besar dan menjadi cukup berat untuk membentuk hujan.

ii. Menyebabkan berlakunya kilat dan petir. Awan mendung yang gelap khususnya awan kumulonimbus kerap kali menghasilkan fenomena kilat dan petir. Ini kerana awan tersebut mengandungi cas-cas elektrik yang berbeza.

iii. Terjadinya Kabut dan kabus. Kabus dan kabut adalah sejenis awan stratus yang sangat rendah dan Iokasinya amat hampir dengan permukaan bumi. Kabut dan kabus terjadi akibat proses pemeluwapan yang berlaku berhampiran dengan permukaan bumi.

3 (a) Jelaskan pelbagai faktor yang mempengaruhi proses sejat peluhan di sesebuah kawasan. [4]

Suhu • Kadar sejat-peluhan berkadar langsung dengan

suhu. Molekul-molekul air lebih cepat terbebas ke atmosfera apabila suhu meningkat.

• Oleh sebab itu air yang bersuhu tinggi (panas) lebih cepat tersejat berbanding dengan air yang sejuk.


Tekanan wap• Sejat-peluhan juga meningkat apabila tekanan wap

tepu di permukaan air dan daun menjadi lebih tinggi berbanding dengan tekanan wap sebenar di dalam udara sekelilingnya.

• Oleh sebab itu sejat-peluhan berlaku dengan cepat ke udara kering berbanding dengan udara lembap.


Angin • Angin berupaya menukarkan udara lembap dl

permukaan air dengan udara yang lebih kering.

• Tiupan angin yang kencang seperti badai akan mempercepatkan proses sejatan di permukaan air.


Kemasinan air • Proses sejatan berkadar songsang dengan

kemasinan air. Bagi air laut yang masin. kadar sejatan lebih Iambat berbanding dengan air tawar yang bersih dan jernih.

• lni kerana garam-garam galian mengurangkan kadar penguraian molekul air.


Kelembapan bandingan• Kelembapan bandingan yang semakin tinggi,

maka kadar sejat peluhan menjadi semakin rendah.

• lni kerana tekanan wap di dalam udara sekitar lebih tinggi berbanding dengan tekanan wap di permukaan air dan permukaan daun.


Luas permukaan air• Semakin luas permukaan air maka semakin tinggi

kadar sejatan. Misalnya permukaan tasik lebih banyak mengalami kadar sejatan berbanding dengan permukaan alur-alur sungai.

• Kadar sejatan iuga tebih tinggi di permukaan air yang terdedah berbanding dengan permukaan air yang terlindung

3 (b) Bincangkan kesan kelembapan udara terhadap cuaca dan aktiviti manusia. [13]

Kesan kelembapan udara terhadap cuaca.• Suhu sekitar menladi rendah atau sederhana. Apabila udara lembab,

suhu di dalam bungkusan udara dan suhu sekjtar juga akan menurun. Cuaca menjadi lebih sejuk (wet air)

• Tiupan angin akan berubah. Udara lembab (suhu rerdah) menyebabkan tekanan udaranya menjadi tlnggi. Angin akan bertiup dari tekanan tinggi te tekanan rendah atau dari suhu sejuk ke suhu panas atau dari udara lembab ke udara kering.

• Wujudnya kabus dan kabut khususnya pada waktu pagi apabila udara menjadi lembab terutama sekali dt kawasan lembah gunung/ kawasan tanah rendah. Ini kerana udara lembab menyebabkan ia menjadi lebih berat untuk naik ke atas.

3 (b) Bincangkan kesan kelembapan udara terhadap cuaca dan aktiviti manusia. [13]

Kesan kelembapan udara terhadap aktiviti manusia.• Persekitaran yang lembab menyebabkan manusia menjadi lebin

selesa untuk menjalankan aktiviti harian seperti beriadah dan bersukan berbanding dengan cuaca panas.

• Mobiliti dan interaksi sosial penduduk menjadi lebih aktif. Cuaca mendung menyebabkan penduduk boleh berada di luar rumah dalam tempoh yang lama berbanding dengan cuaca panas yang lebih terdedah kepada pelbagai bahaya.

• Namun begitu kelembapan udara yang tinggi/ cuaca mendung menghalang aktiviti IKS terutarma sekali penjemuran batik, lkan kering dll kerana bekalan tenaga matahari untuk mengeringkan bahan yang dijemur adalah sedikit.

4 (a) Huraikan kepelbagaian jenis awan. [6]

Awan tinggi• Awan Sirrus (Ci). Berada pada ketinggian antara 6000

hingga 12000 meter. Awan ini berwarna putih dan membentuk jaluran di langit. Awan sirus kelihatan seperti kapas tipis dan awan ini menunjukkan cuaca yang cerah.

• Awan sirrostratus. Juga berada pada ketinggian 6000 hingga 12000 meter. Awan ini adalah awan tipis terbentuk seperti tirai dan menutup sebahagian besar langit.


Awan pertengahan• Altostratus (As). Berada pada ketinggian 1200 hingga 6000

meter. Awan kelabu dan adakalanya kebiruan (bergantung kepada ketebalannya). Awan-awan ini terjadi dalam lapisan atmosfera stabil dan boleh menjadi tebal apabila cukup kelembapan dan penyejukan untuk menurunkan hujan.

• Altokumulus (Ac). Awan yang kelihatan tegak diatas kepala, bertompok-tompok, tidak rata dan berlapis-lapis seolah-olah membentuk gelombang di langit biru.


Awan rendah• Kumulosnimbus. Dikenali juga sebagai awan tegak. Awan ini

kelihatan seperti ‘popcorns’ dengan tepian nyata (clear outline) dan adakalanya bergumpalan seperti bunga kobis. Sifatnya tebal, bewarna putih pada puncak dan gelap/ kelabu di bahagian bawah kerana banyak mengandungi wap_wap air.

• Dengan kandungan kelembapan udara yang tinggi awan ini mengembang dengan cepat untuk menghasilkan huian perolakan yang disertai dergan ribut petir khususnya pada lewat petang/ senja.

4 (b) Bagaimanakah awan terbentuk.[6]

Proses sejatan • Sejatan menjadi proses asas untuk membekalkan wap-wap air

yang ada dr dalam awan. • Tenaga matahari akan menyejatkan permukaan air seperti

sungai, tasik, kolam, laut dan sebagainya menukarkannya menjadi wap-wap air.

• Tenaga haba seterusnya memanaskan udara di sekitar permukaan air ini dan menyebabkan udara yang mengandungi wap-wap air tersebut menjadi lebih ringan dan bergerak naik serta terapung di dalam atmosfera dalam bentuk bungkusan udara (air parcell).

4 (b) Bagaimanakah awan terbentuk.[6]

Proses pemeluwapan. • Seterusnya wap-wap air dalam bungkusan udara tadi (air parcell) akan

mengalami penyejukan adiabatik apabila ketinggiannya bertambah. • Wap-wap air tersebut akan bertukar menjadi bintik-bintik air apabila suhu di

dalam bungkusan udara (air parcell) menurun hingga ke takat embun (0oC) dan seterusnya berkumpul menjadi awan yang terapung di dalam atmosfera.

• Bintik-bintik air ini seterusnya akan bergabung dengan gas, garam galian, debu dan asap yang berfungsi sebagai nukleus pemelowapan untuk membentuk titisan awan yang lebih tebal.

• Titisan air yang bergabung sesama sendiri akan bertambah dari segi saiz dan berat, menjadi tepu dan seterusnya kerpasan akan dilepaskan dari gumpalan awan berkenaan.

4 (c) Bincangkan pengaruh awan terhadap fenemona cuaca dan aktiviti manusia setempat. [13]

Pengaruh awan terhadap fenomena cuaca• Menyebabkan berlakunya hujan lebat. Awan yang

tebal dan berat berpotensi unfuk menurunkan hujan lebat. Proses hujan hanya dapat berlaku jika bintik-bintik air dalam awan tersebut mula mengalami proses pemelowapan yang berterusan dan bergabung untuk membentuk titisan-titisan air yang lebih besar dan menjadi cukup berat untuk membentuk hujan.

4 (c) Bincangkan pengaruh awan terhadap fenemona cuaca dan aktiviti manusia setempat. [13]

Pengaruh awan terhadap fenomena cuaca• Menyebabkan berlakunya kilat dan petir. Awan mendung yang

gelap khususnya awan kumulosnimbus kerap kali menghasilkan fenomena kilat dan petir. lni kerana awan tersebut mengandungi cas-cas elektrik yang berbeza. Kilat dan petir terjadi apabila titisan air hujan berpecah yang akan menghasilkan cas-cas negatif dan positif dalam titisan air hujan yang berpecah tadi. Apabila cas positif dan negatif bertemu maka berlakulah kilat. Sebaik sahaja terjadinya kilat, keadaan kekosongan tenaga telah terbentuk di dalam kumpulan awan tersebut. Kesannya awan yang berpecah tadi bergerak dengan laju dan bertembung untuk menghasilkan petir.

4 (c) Bincangkan pengaruh awan terhadap fenomena cuaca dan aktiviti manusia setempat. [13]

Pengaruh awan terhadap fenomena cuaca• Suhu dan kelembapan udara. Ketebalan dan

kemendungan awan juga mempengaruhi kelembapan udara dan suhu setempat. Awan mendung, udara akan menjadi lembab kerana ia mengandungi banyak wap-wap air dan ini akan merendahkan suhu sekitar. Sebaliknya awan yang cerah dan nipis akan mengurangkan peratus kelembapan udara (udara kering) yang akan meningkatkan indeks suhu sekitar


Pengaruh awan terhadap aktiviti manusia.• Aktiviti pertanian. lni kerana ketiadaan awan akan

mengurangkan hujan yang seterusnya menyebabkan kemarau yang berpanjangan. Kekurangan air akan menjejaskan tumbesaran tanaman seperti padi sawah yang seterusnya menjejaskan produktiviti tanaman tersebut. Selain itu akiviti penternakan .juga turut terjejas khususnya akuakultur.


Pengaruh awan terhadap aktiviti manusia.• Aktiviti pelancongan. Ketiadaan awan

menyebabkan cuaca panas melampau. Ini akan menjejaskan aktiviti pelancongan khususnya di kawasan bersalji kerana salji akan mencair. Selain itu cuaca panas juga akan mengehadkan aktiviti riadah dan bersukan.


Pengaruh awan terhadap aktiviti manusia.• Menjejaskan bekalan air kepada penduduk. Ketiadaan awan

bererti kurangnya hujan. Ini akan mengganggu kitaran hidrologi. Mengurangkan sumber air sungai, tasik, paya dan air tanih. Empangan juga kekeringan air yang kelak akan menjejaskan bekalan air domestik seperti untuk minum, mencuci, menyiram tanaman dan lain-lain. Apabila bekalan air berkurangan ia akan menjejaskan kesihatan manusia melalui perebakan penyakit dan luga kehilangan air dalam badan (dihidrasi).

kelembapan udara dan pembentukan awan

Education