nota imbangan haba

Sinaran dan Bahangan

Bahangan Suria/Matahari

tenaga paling utama menggerak dan meneruskan semua proses di atmosfera dan permukaan bumi.

tenaga matahari datangnya daripada perubahan hidrogen kepada helium yang berlaku dalam teras matahari. Proses ini dinamakan pelakuran.

pelakuran yg akatif menghasilkan ribut mataharitenaga ini dihantar terus ke bumi dalam bentuk

gelombang eletromagnet atau tenaga sinaran. gelombang yang dikeluarkan oleh matahari adalah

gelombang pendek (0.2 – 0.4 mikron) kerana suhu yang tinggi.disukat dalam unit mikrometer atau mikron

komponen utama bahangan matahari yang sampai ke bumi ialah sinar infra red (50%), sinar cahaya (41%), sinar x dan sinar gamma (9%).

nsnj © geo 942/1 - Tema Sistem Atmosfera 1

Sinaran dan Bahangan

Bahangan Bumi/terestrial

Bumi menyerap bahangan matahari pada waktu siang dan akan membebaskan bahangannya pada waktu malam.

Pembebasan bahangan bumi berlaku dalam bentuk gelombang panjang sekitar 10 mikron kerana suhu permukaan bumi rendah.

Bahangan yang dibebaskan pada waktu malam ini akan diserap oleh lapisan atmosfera .

Penyerap utama bahangan bumi ialah wap air, karbon dioksida, gas ozon dan awan.Kehilangan maksimum bahangan bumi berlaku ketika langit cerah, tidak berawan dan ketika kelembapan udara adalah rendah.


Konsep Bajet Tenaga dan Imbangan HabaBajet haba = Jumlah haba yang diterima oleh permukaan bumi daripada bahangan matahari berbanding dengan jumlah haba yang dikeluarkan semula oleh bahangan bumi. Sebelum diterima oleh permukaan bumi bahangan matahari ini melalui pelbagai proses seperti serapan, serakan,balikan oleh pelbagai lapisan dan komponen dalam atmosfera

Dalam keadaan semulajadi bahangan matahari dalam bentuk gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi adalah SEIMBANG dengan bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa dalam bentuk gelombang panjang. Namun begitu bajet haba ini boleh menjadi tidak seimbang apabila berlakunya perubahan di dalam sistem atmosfera-bumi.

Barry & Chorley (1977), bajet haba ialah cara-cara nilai sinaran matahari itu digunakan.

Sinaran matahari yang memasuki atmosfera bumi akan diserap, diserak, dipantul oleh pelbagai juzuk dan unsur dalam atmosfera.

Imbangan haba merujuk kepada keseimbangan yang berlaku antara jumlah bahangan matahari yang masuk ke sistem bumi-atmosfera dengan bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa.nsnj © geo 942/1 - Tema Sistem Atmosfera 3

Proses dalam Imbangan haba: 1. Proses Serakan

Partikel-partikel akan menyerakan bahangan matahari secara mendatar apabila bahangan tersebut dipancar kepadanya.

Darjah serakan bergantung kepada saiz partikel yang terlibat berbanding dengan jarak gelombang bahangan suria.

Partikel menyerakan sinaran matahari melalui 2 cara.

a) Serakan Rayleigh

b) Serakan Mei


A) Serakan Rayleigh

Jika saiz partikel lebih kecil berbanding dengan jarak gelombang.

Menyebabkan langit berwarna biru pada siang hari.

B) Serakan Mie

Jika saiz partikel sama besar dengan jarak gelombang.

Menyebabkan langit berwarna kemerahan.


2. Proses Serapan

Dilakukan oleh partikel di atmosfera dan stratosfera seperti wap air, karbon dioksida dan ozon.

Gas-gas ini cenderung untuk memilih jenis-jenis gelombang suria yang hendak diserap dan keupayaannya menyerap bergantung kepada jarak-jarak gelombang (dinamakan serapan terpilih).

Daripada 100% sinaran suria, 36% akan dibalikan/albedo oleh sistem bumi-atmosfera. 64% akan dipancarkan ke bumi.

Daripada 64% pula akan diserap 2% oleh ozon khasnya sinar ultra ungu.

62% akan melepasi ozon dan akan diserap oleh wap air, habuk, debu, karbon dioksida dan juga awan sebanyak 15%. Hanya 47% akan sampai ke permukaan bumi.


3. Proses balikan/pantulan

Bahangan matahari apabila terkena partikel akan dipantulkan semula ke angkasa secara menegak (vertikal).

Proses balikan banyak dilakukan oleh partikel berwarna cerah seperti manik hujan, titisan air dalam awan, hablur ais dalam awan yang tinggi.

Proses pantulan mempengaruhi keamatan cahaya contohnya jika kadar pantulan tinggi langit kelihatan gelap.

Elemen utama membalikkan sinar suria ialah awan. Semakin tebal awan semakin tinggi kadar pembalikan.


4. Proses Albedo

Albedo ditakrifkan sebagai darjah keputihan atau kecerahan sesuatu permukaan bumi.

Semakin cerah sesuatu permukaan maka semakin tinggi jumlah sinaran matahari yang akan dipantulkan.

Albedo sebenarnya nisbah antara cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang diterima oleh permukaan bumi.

Nilai albedo berbeza antara tempat bergantung kepada sifat permukaan bumi di kawasan berkenaan.


Taburan Tenaga Sinaran Global:

Taburan suhu secara mendatar

Taburan suria mengikut kawasan atau ruang dipermukaan bumi.

Jumlah sinaran suria yang diterima oleh permukaan bumi bergantung kepada empat faktor berikut;

Ouput suria Jarak Permukaan bumi dari matahari Sudut zenith matahari Tempoh siang dan malam




1. Ouput Suria

kadar pengeluaran tenaga elektromagnet oleh matahari.

kadar pengeluaran tenaga ditentukan oleh proses penukaran hidrogen kepada helium.

jika terdapat banyak hidrogen ditukar kepada helium maka suhu permukaan matahari menjadi panas dan tenaga elektromagnet yang terhasil untuk dihantar ke bumi juga menjadi tinggi.




2. Jarak permukaan bumi dari matahari.

antara tempat di permukaan bumi mempunyai jarak yang berbeza dari matahari.

kawasan khatulistiwa merupakan kawasan paling dekat dengan matahari berbanding dengan kawasan artik.

oleh itu kawasan khatulistiwa akan menerima jumlah sinaran yang lebih banyak.




3. Sudut Zenith matahari

sudut zenith ialah sudut yang dikira dari garisan tegak di atas kepala seseorang.

jika matahari tepat di atas kepala maka nilai sudut zenithnya ialah 0o dan penerimaan sinaran matahari ialah 100%.

Sekiranya matahari berada di ufuk nilai sudut zenithnya 90o dan penerimaan sinaran matahari adalah paling minimum.



Taburan suhu secara mendatar: ketidak seimbanganmengikut ruang.

4. Tempoh siang dan malam

kawasan yang mengalami waktu siang yang lebih panjang maka ia akan menerima lebih banyak dan lebih lama sinaran matahari berbanding dengan kawasan yang lebih pendek waktu siangnya.



Taburan suhu mengikut kawasan adalah tidak sama.Perbezaan taburan suhu mengikut kawasan adalahdisebabkan oleh faktor berikut;

a) Perbezaan latitud

perbezaan penerimaan tenaga matahari disebabkan sifat bumi itu sendiri yg berbentuk sfera.

kesannya latitud di tengah glob seperti khatulistiwa adalah lebih dekat dgn matahari dan menerima sinaran matahari yg byk , di bulatan artik jauh dari matahari menerima sedikit sinaran .


perbezaan latitud juga mempengaruhi sudut tuju sinaran matahari. Di khatulistiwa pancaran bersudut tepat mana kala di kutub bersudut condong , jadi keamatan tenaga matahari tinggi di khatulistiwa.

Kawasan khatulistiwa dipanggil “kawasan sumber haba” (imbangan tenaga positif) manakala kawasan kutub dipanggil “kawasan benam haba” (imbangan tenaga negati).


b) Perbezaan litupan awan

Mengikut Maury (1958), kws yang menerima jumlah tenaga suria yg paling tinggi bukannya terletak di khatulistiwa tetapi berada di gurun panas.

Ini krn kws gurun mempunyai litupan awan yg nipis berbanding dengan khatulistiwa.

Litupan awan berfungsi mengurangkan jumlah pancaran matahari ke bumi melalui proses serakan, serapan dan balikan. Cthnya awan kumulonimbus memerangkap hampir 75% drp sinaran matahari.


c) Perbezaan ciri permukaan bumi

Perbezaan muka bumi mempengaruhi albedo.

Permukaan bumi yang gelap seperti jalan bertar akan menyerap bahangan matahari dengan banyak berbanding dengan kawasan salji yang lebih banyak membalikkan bahangan matahari.


Menyerap bahangan Membalikan bahangan

d) Jarak dari laut

Antara kws tengah benua dgn kws yg berhampiran laut atau kepulauan mempunyai nilai suhu yang berbeza.

Kws tengah benua lebih panas berbanding kws kepulauan pada waktu siang, sebaliknya pada waktu malam kws tengah benua lebih sejuk berbanding kws kepulauan.

Ini disebabkan batuan di tengah benua lebih cepat menyerap haba berbanding air laut pada siang hari dan cepat kehilangan haba pada waktu malam berbanding air laut yang bukan pengalir haba yang baik.


e) Arus lautan

Terdapat dua jenis arus lautan iaitu arus lautan panas dan arus lautan sejuk.

Arus lautan panas akan meninggikan suhu di kws pantai dilaluinya. Contoh Arus panas Benguela di Afrika.

Arus lautan sejuk akan merendahkan suhu di kws pantai dilalulinya. Contoh Arus sejuk Labrador di Amerika Utara.


f) Kehadiran bahan pencemar udara

Kawasan yg mempunyai kadar pencemaran udara yg tinggi adalah lebih panas berbanding kws yg mempunyai udara bersih.

Ini kerana bahan-bahan pencemar udara seperti karbon dioksida, karbon monoksida, sulfur dioksida dan hidro-karbon bertindak membenarkan bahangan matahari melepasinya tetapi menghalang pembebasan keluar bahangan bumi ke angkasa.

Akibatnya bahangan bumi terperangkap dlm ruang atmosfera menyebabkan nilai suhu sekitar khususnya pada waktu malam adalah tinggi dan fenomena ini dinamakan kesan ‘rumah hijau’.


g) Pengaruh ketinggian• Semakin tinggi semakin sejuk• Setiap kenaikan 165m dr aras laut, suhu berkurangan 1c

h)Pengaruh aspek cerun• Kawasan cerun gunung yang menghadap pancaran

matahari dan tiupan angin adalah lebih panas drp cerun yg membelakangi cahaya

• Pergerakan angin chinok bertindak memanaskan suhu di kawasan hadap matahari, kawasan terlindung dengan angin chinuk sejuk

i)Pengaruh kecondongan bumi di ata paksi

• Kecondongan menyabankan berlaku perbezaan waktu siang dan malam

• 7u dan 7 s- 13 jam siang• Kwsn sederhana- 49u dan 49s- 16 jam mlm• 66u dan 66s- 24jan malam

PEMINDAHAN HABA SECARA MENDATAR

Kws Tropika khususnya kws khatulistiwa merupakan kws sumber haba dunia.

Haba yg berlebihan ini perlu disebarkan ke kws lain untuk mewujudkan keseimbangan haba dunia.

Mekanisme menyebarkan haba ini adalah melalui pengangkutan haba secara mendatar.

Proses pemindahan haba secara mendatar berlaku melalui atmosfera dan lautan.



Proses pengangkutan haba secara mendatar dari kws khatulistiwa ke kutub berlaku melalui medium atmosfera dan lautan.

Melalui atmosfera ia dikenali sebagai “alir lintang haba” kerana ia melibatkan pergerakan angin. Tenaga yg terlibat di sini ialah haba pendam.

Pengangkutan melalui medium lautan pula dilakukan oleh arus lautan yang melibatkan tenaga haba rasa.

Di lapisan atmosfera ini terdapat satu zon tekanan tinggi di khatulistiwa dan satu zon tekanan rendah di kutib utara dan selatan.



Kesannya haba akan mengalir melalui arus udara jet dari atmosfera khatulistiwa menuju ke dua-dua kutub.

Pemindahan haba melalui lautan pula dilakukan oleh arus panas yg mengalir di permukaan laut dari kws khatulistiwa ke kutub dan arus sejuk yang mengalir di dasar lautan dari kutub ke khatulistiwa.

Dengan ini imbangan haba bumi dapat dikekalkan dalam jangka masa panjang.

Kadar pengangkutan haba berbeza mengikut latitud. Pengangkutan haba secara maksimum berlaku di latitud 35o hingga latitud 45o di hemisfera utara dan selatan.


TABURAN SUHU SECARA MENEGAK

Merujuk kpd taburan suhu mengikut ketinggian muka bumi. Taburan suhu ini ditentukan oleh proses pemindahan haba oleh pergerakan udara menegak.

Pergerakan udara menegak dipengaruhi oleh jenis-jenis sistem tekanan.

Kws tekanan tinggi dikaitkan dengan dengan penurunan suhu, manakala kws tekanan rendah dikaitkan dengan peningkatan suhu.

Proses Pengangkutan secara menegak berlangsung dalam tiga keadaan iaitu pengangkutan oleh arus perolakan, pengangkutan oleh wap air yang tersejat ke udara yg melibatkan haba pendam dan pengangkutan oleh udara panas dipermukaan bumi.


Menjelaskan Kelembapan UdaraKelembapan udara merujuk kepada kandungan wap yang ada di dalam udara (atmosfera) pada masa-masa tertentu. Kelembapan udara terbahagai kepada 2 jenis:-•Kelembapan MutlakBermaksud jumlah wap air yang sebenarnya wujud dalam jisim udara tertentu pada tempoh tertentu. Ia juga dikenali sebagai ketmpatan wap air dan diukur dalam unit gram setiap meter padu (g/m3).Kelembapan BandinganBermaksud nisbah jumlah wap air yang sebenarnya terdapat dalam jisim udara pada suhu dan tekanan tertentu. Nilai ini membandingkan kandungan kelembapan sebenar sesuatu jisim udara dengan jumlah kandungan lembapan dalam jisim udara tersebut apabila ia mencapai takat tepu

1.Menjelaskan Proses•SejatanKonsepProses penukaran air dari bentuk pepejal atau cecair kepada wap air. Kelazimannya sejatan berlaku pada permukaan air.ProsesWap air yang tersejat akan naik ke atas kerana ia menjadi ringan (berbentuk gas). Sejatan berlaku apabila tekanan wap air pada permukaan adalah lebih tinggi berbanding tekanan wap di dalam atmosfera yang belum sampai ke takat tepu.

1 a) Apakah makna iklim dan cuaca ? [5 markah] b) Jelaskan secara ringkas kandungan atmosfera. [5 markah] b) Apakah yang dimaksudkan dengan bajet haba? [5 markah]

c) Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi taburan suhu secara mendatar yang tidak seragam (10m)

1. Apakah makna iklim dan cuaca ? [5 markah]Iklim ialah unsur purata sesuatu fenomena cuaca seperti suhu dan hujan, iaitu suatu keadaan cuaca yang berbeza-beza mengikut hari dalam suatu jangka masa yang panjang. Taburannya dikatakan lebih meluas merangkumi skala dunia (pola iklim dunia) dan selalunya digunakan bagi merujuk ciri-ciri iklim di sesebuah negara.Cuaca umumnya lebih bersifat mikro dan tempatan. Ianya digambarkan melalui keadaan atmosfera pada waktu-waktu tertentu dalam suatu jangka masa yang singkat. Oleh itu, cuaca merupakan suatu perkara yang dinamik dan kadang kala sukar diramal. Bagi suatu kawasan yang kecil umpamanya satu daerah atau bandar, mungkin terdapat perbezaan cuaca yang ketara bagi satu-satu

2. 1. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi taburan suhu secara mendatar yang tidak seragam di permukaan bumi. [12 markah] STPM 1999 No 4(a)Faktor-faktor yang mempengaruhi taburan suhu secara mendatar yang tidak seragam di permukaan bumi ialah1) Bentuk muka bumi – ketinggian, laut dan tasik2) Litupan permukaan bumi – tumbuhan, bangunan, awan dan salji3) Kandungan tanah dan warna tanah yang berbeza-beza menghasilkan pemanasan yang berbeza-beza – suhu berbeza-beza.4) Nilai albedo permukaan bumi yang berbeza-beza5) Kandungan lembapan tanah yang berbeza-beza6) Jangka masa dan sudut pancaran matahari yang berbeza mengikut garis lintang7) Aspek – cerun yang menghadap matahari dengan cerun yang terlindung8) Angin-angin sejuk seperti mistral merendahkan suhu, angin panas seperti Chinook dan Fohn – meningkatkan suhu9) Arus lautan – pergerakan arus lautan panas dapat menaikkan suhu dan arus sejuk menurunkan suhu

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan bajet haba? [5 markah] STPM 2002 No 2(a)Maksud bajet adalah jumlah haba yang diterima oleh permukaan bumi daripada bahangan matahari berbanding dengan jumlah haba yang dikeluarkan semula oleh bahangan bumi. Dalam keadaan semula jadi bahangan matahari dalam bentuk gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi adalah seimbang dengan bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa dalam bentuk gelombang panjang. Namun begitu bajet haba ini boleh menjadi tidak seimbang apabila berlakunya perubahan di dalam sistem atmosfera bumi.Menurut Barry dan Chorley (1977), bajet haba ialah cara-cara nilai sinaran matahari itu digunakan. Tidak semua jumlah tenaga sinaran matahari itu digunakan. Tidak semua jumlah tenaga sinaran matahari yang memasuki sistem atmosfera bumi akan tiba ke permukaan bumi. Ada yang akan diserap, diserak dan dipantul oleh pelbagai juzuk dan unsur dalam atmosfera tersebut. Begitu juga dengan sinaran bumi, bukan kesemuanya akan terlepas ke angkasa ia juga akan melalui proses yang sama dengan sinaran matahari. Ada yang akan diserap, diserak dan dibalikkan semula ke bumi. Apabila dibandingkan antara sinaran matahari yang masuk dengan sinaranbumi yang keluar maka wujudlah bajet haba. Oleh itu, bajet haba merujuk kepada keseimbangan yang berlaku antara jumlah bahangan matahari yang masuk ke sistem bumi-atmosfera dengan jumlah bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa.

nota imbangan haba

Documents