Mengapa semakin tinggi suatu daratan, temperatur udara menjadi semakin rendah?

Pernah bepergian ke dataran tinggi Dieng atau dataran tinggi lainnya? Jika pernah, tentu kalian akan tahu bahwa suhu udara di dataran tinggi lebih dingin daripada suhu udara di dataran rendah. Mengapa hal ini bisa terjadi? Bukankah posisi dataran tinggi lebih dekat ke arah matahari?

Pertama-tama, konsep yang harus diperjelas untuk memahami fenomena ini adalah perbedaan keadaan (tekanan) udara antara di dataran rendah dan di dataran tinggi. Singkatnya, udara yang makin dingin di dataran yang tinggi sebenarnya dipengaruhi oleh tekanan udara di tempat tersebut.

Nah, apa itu tekanan udara?

Udara melingkupi permukaan bumi kita hingga ketinggian sekitar 560 km. Kumpulan udara yang melingkupi bumi ini disebut juga atmosfer. Salah satu sifat udara adalah lentur, bagaikan karet yang bisa dimampatkan. Setiap lapisan udara akan menindih lapisan udara di bawahnya karena pengaruh gaya gravitasi bumi. Akibatnya, udara yang posisinya lebih rendah akan lebih mampat daripada udara yang posisinya lebih tinggi. Jika udara memampat, itu artinya kerapatannya membesar (tekanan udaranya tinggi). Istilah lain yang juga sering digunakan adalah tekanan. Jika udara memampat, tekanannya akan membesar.

Coba bayangkan jika kamu ditimpa oleh dua temanmu yang berbadan sama besar. Pikirkan, siapa yang merasa paling sakit dan menanggung berat paling besar? Pasti orang yang ada di dasar tumpukan bukan? Dan yang paling ringan bebannya adalah orang yang berada di paling atas.

Sama halnya dengan udara. Udara juga memiliki berat dan punya kecenderungan untuk menekan udara di bawahnya. Akibatnya lokasi yang lebih rendah memiliki kerapatan molekul udara yang lebih tinggi. Intinya, molekul udara di dataran rendah menjadi lebih padat, sedangkan di dataran tinggi jadi lebih renggang.

Jadi, udara di dataran rendah lebih mampat daripada udara di dataran tinggi. Lantas, apa yang terjadi jika udara semakin mampat? Jika udara semakin mampat, itu artinya jumlah partikel udara semakin banyak per satuan volumenya. Dengan demikian, jumlah partikel udara di dataran rendah lebih banyak daripada jumlah partikel udara di dataran tinggi.

Lalu apa hubungannya molekul udara dengan suhu yang dingin? Semua itu berkaitan dengan teori Gerak Brown (Browning Motion). Jadi ternyata molekul gas itu bergerak terus sepanjang waktu, menghasilkan energi kinetis (energi yang diperoleh karena gerakan). Dan seperti yang dijelaskan di atas, di dataran rendah molekulnya lebih padat daripada dataran tinggi.

Perumpamaannya, bayangkan sebuah ruangan dengan 10 orang yang terus bergerak. Pasti suatu saat menimbulkan tabrakan dan gesekan antar orang bukan? Nah, di hukum fisika, gesekan dan tabrakan akan menimbulkan panas. Sekarang apa yang terjadi bila dengan ruangan yang sama kita tambah menjadi 100 orang, lalu 1000 orang? Pasti semakin padat orang yang ada di ruangan tersebut, semakin banyak gesekan yang terjadi bukan? Begitu pula dengan molekul gas yang ada di sekitar kita.

Lalu bagaimana dengan matahari yang dekat dengan kita di dataran tinggi? Bukankah itu akan menyebabkan temperature udara meningkat? Atau suhu udara terasa lebih panas?


Ketika matahari menyinari bumi, itu artinya matahari memberi energi pada segala sesuatu yang ia sinari, termasuk partikel udara. Masing-masing partikel udara tersebut menerima energi sinar matahari yang (relatif) sama. Dengan demikian, semakin banyak partikel udaranya, semakin banyak pula energi sinar matahari yang terserap. Energi-energi yang terserap tersebut kemudian akan “bermetamorfosis” menjadi panas.

Sampai di sini, semuanya semakin jelas. Karena jumlah partikel udara di dataran tinggi lebih sedikit daripada jumlah partikel udara di dataran rendah, maka jumlah energi matahari yang terserap di dataran tinggi akan lebih sedikit, sehingga panas yang terbentuk tidak sebanyak panas di dataran rendah. Itulah sebabnya udara di dataran tinggi lebih dingin.

Jadi mari kita tarik kesimpulannya: Semakin tinggi sebuah wilayah, tekanan udara makin kecil, energi kinetis makin kecil, gesekan antar molekul udara makin berkurang dan suhu juga makin kecil.

 

@ Perspektif

All Rights Reserved


Sumber gambar:

http://www.resortcams.com/wp-content/uploads/ 2014/07/header-mountain.jpg

Advertisements

2 thoughts on “Mengapa semakin tinggi suatu daratan, temperatur udara menjadi semakin rendah?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s