Bagaimana suhu udara di pegunungan saat cuaca panas

Apakah kamu pernah bertanya-tanya mengapa suhu di puncak gunung lebih rendah daripada di kaki gunung? Mengapa suhu di gunung lebih dingin daripada di pantai?

Padahal kan gunung lebih dekat dengan Matahari, dan pantai lebih jauh dari Matahari. Bukankah semakin dekat dengan Matahari, suhu suatu tempat akan semakin tinggi alias panas?

Jika kamu pernah bertanya-tanya soal hal ini, kamu tidak seorang diri. Pertanyaan serupa seperti ini pasti juga pernah muncul di kepala sebagian orang yang sedang bepergian dengan pesawat.

Di dalam pesawat, sejumlah orang yang melihat layar yang menampilkan suhu udara di mana pesawat sedang berada pasti pernah bertanya-tanya, kenapa semakin tinggi pesawat berada suhu udara di sekitarnya justru semakin rendah? Bukankah semakin terbang tinggi pesawat ini semakin dekat dengan Matahari?

Mengenai fenomena ini, Kepala Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), Thomas Djamaluddin, memiliki jawabannya. Pria lulusan S1 Astronomi ITB serta S2 dan S3 Astronomi Kyoto University itu mengatakan penyebabnya adalah sama dengan penyebab mengapa permukaan Bumi tetap hangat meskipun saat malam hari.

Thomas mengatakan, saat siang hari Matahari memanasi permukaan Bumi. Permukaan Bumi yang menjadi panas ini kemudian memantulkan atau memancarkan kembali gelombang inframerah, atau yang disebut juga sebagai gelombang panas, dari Matahari.

Gelombang panas ini itu akan dilepas begitu saja ke antariksa kalau di atmosfer Bumi tidak ada zat-zat perangkap panas seperti karbon dioksida dan uap air.

“Tapi karena adanya karbon dioksida dan uap air, maka panas itu ditahan. Panas itu ditangkap oleh karbon dioksida dan uap air,” papar Thomas ketika ditemui kumparanSAINS beberapa waktu lalu.

Peristiwa inilah yang disebut sebagai efek rumah kaca.

Thomas mengatakan, dengan semakin banyaknya karbon dioksida yang dilepaskan oleh industri, kendaraan bermotor, dan aktivitas rumah tangga, semakin makin lama Bumi ini semakin panas.

Efek rumah kaca ini terjadi di lapisan troposfer, lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan Bumi, tempat sehari-hari kita beraktivitas.

Setiap kenaikan ketinggian pancaran gelombang inframerah atau gelombang panas dari permukaan Bumi ini semakin berkurang sehingga suhu udara pun semakin rendah alias semakin dingin. “Dan kandungan karbon dioksidanya pun semakin berkurang,” imbuh Thomas.

Menurut Teori Braak, setiap kenaikan 100 meter, suhu udara akan berkurang 0,61 derajat Celsius. Thomas menjelaskan, penurunan suhu ini akan terus berlanjut hingga mencapai ketinggian sekitar 17 kilometer.

Setelah mencapai ketinggian 17 kilometer, ada mekanisme lain terkait perubahan suhu udara. “Mekanisme penyerapan ultraviolet oleh ozon,” ujar Thomas.

Thomas menuturkan, “Nanti makin ke atas setelah 17 kilometer, itu suhunya makin lama makin tinggi lagi.”

Penyebabnya, pada ketinggian setelah sekitar 17 kilometer di atmosfer Bumi, ada mekanisme penyerapan radiasi ultraviolet oleh lapisan ozon.

Setelah lapisan ozon ini, akan ada pula mekanisme-mekanisme perubahan suhu yang berbeda lainnya pada lapisan-lapisan lain di atmosfer Bumi ini

Suhu di dataran tinggi lebih rendah dan dingin dibandingkan di dataran rendah yang bersuhu lebih tinggi dan panas. Padahal dataran tinggi lebih dekat dengan matahari dibandingkan dengan dataran rendah. Hal ini terjadi karena:

1. Di dataran rendah lebih banyak massa udara di atmosfer yang menyerap dan menyimpan panas matahari dibanding di dataran tinggi  dan pegunungan.
2. Tekanan udara di dataran rendah lebih tinggi akibat gravitasi dan suhunya menjadi meningkat, sementara di dataran tinggi tekanan udara rendah dan suhunya juga dingin

Matahari memancarkan energinya ke bumi sebagai radiasi cahaya matahari. Sebagian besar radiasi matahari ini melewati atmosfer sebelum diserap oleh tanah dan air ketika menyentuh permukaan bumi. Panas kemudian juga diserap oleh udara. Semakin rendah posisi kita di permukaan bumi, semakin banyak massa udara di atmosfer. Massa udara ini menyerap dan mempertahankan panas. Sebaliknya pada ketinggian, massa udara berkurang, sehingga pada posisi permukaan bumi yang di dataran rendah, seperti di dekat permukaaan laut, suhu udara juga semakin besar. Sebaliknya di wilayah dengan ketinggian, seperti pada pegunungan, suhu udara berkurang dan terasa dingin.  

Gas di atmosfer juga juga menjadi lebih dingin ketika tekanannya turun, yang terjadi saat gas naik ke atas permukaan bumi, di mana semakin sedikit udara yang menekannya. Jadi ketika ketinggian permukaan naik, udara menjadi makin dingin.

Jadi, suhu udara di dataran rendah lebih tinggi dan panas, sedangkan di dataran tinggi suhunya lebih rendah dan dingin. 

Di gunung suhunya dingin banget! Tahukah kamu kenapa bisa dingin begitu? Artikel Fisika Kelas XI ini akan menjawabnya.

--

Seusai lebaran seperti sekarang ini, kamu mungkin ingin kembali jalan-jalan setelah sebulan penuh menjalani puasa. Bagi kamu yang anak gunung, mungkin juga sudah punya gunung incaran untuk didaki dalam waktu dekat.

Anak gunung pasti tahu kalau suhu di perkotaan dengan suhu di puncak gunung sangat berbeda. Jangankan di perkotaan deh, suhu di kaki gunung saja beda banget dengan suhu di puncaknya. Sudah optimis sejak dari pos pertama untuk bisa sampai di puncak, eh, belum sampai puncak sudah kedinginan.

Mana kadang pemandunya suka ngeselin, kan. Pas kita tanya, “Puncak masih jauh, bang?”

Dengan santainya, mamang pemandu cuma nengok ke arah kita sambil senyum terus bilang, “Itu di depan. Sebentar lagi.”

Tiga jam kemudian, ternyata masih setengah jalan dari puncak. Yhaaa. Mantap, mank.

Kembali ke bahasan awal, tahu nggak kenapa, sih, suhu di puncak gunung malah justru lebih dingin? Bukannya jarak ke matahari semakin dekat jika kita naik ke puncak gunung yang tinggi? Ya, walaupun nggak sejengkal dari kepala kita juga, sih. Karena kalau begitu, kita bukan di gunung, tapi di padang Mahsyar.

Matahari sudah terik, cuaca cerah, seharusnya semakin tinggi kita mendaki gunung suhunya menghangat nggak, sih? Tapi kenyataan berkata lain, yang dirasakan malah terpaan angin dingin menyelimuti tubuh kita. Kenyataan kadang memang pahit dingin.

Baca Juga: Apa yang Terjadi Jika Matahari Menghilang?

Awalnya padahal rencana mau foto-foto di puncak gunung, nggak tahunya baru sadar kalau salah bawa jaket. Bukannya jaket khusus buat naik gunung yang bisa melindungi tubuh dari suhu dingin, yang dibawa malah jaket Dilan.

Nah, biar kalau naik gunung punya obrolan yang bernuansa ilmiah, kita cari tahu dulu yuk apa itu suhu dan kenapa suhu di puncak gunung bisa dingin banget.

Dalam fisika, suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda atau zat. Suhu diukur dengan menggunakan alat yang dikenal sebagai termometer.

Satuan suhu dalam Sistem Internasional (SI) adalah Kelvin (K), tetapi secara umum di dunia timur, termasuk Indonesia, menggunakan satuan Celcius (°C) dalam kehidupan sehari-hari. Satuan-satuan internasional ini dibuat karena sebelum ditemukannya termometer, manusia mengukur suhu hanya dengan indera peraba, membuat angka suhu yang didapatkan masih bersifat subjektif.

Misalnya dalam mengukur suhu air. Seseorang yang sudah tinggal lama di pegunungan mungkin akan merasa air di sana baik-baik saja, adem, suhunya normal. Tapi, ketika ada orang kota yang ingin mandi dengan air di pegunungan, mereka akan merasa kedinginan. Nah, orang pegunungan dan orang kita ini tentu punya persepsi yang berbeda tentang suhu air tersebut, kan.

Tapi, setelah melakukan riset bertahun-tahun, beberapa ilmuwan berbeda merumuskan masing-masing perhitungan satuan suhunya yang lebih objektif, mulai dari Celcius, Kelvin, Fahrenheit, hingga Reamur.

Kembali lagi ke pembahasan mengenai puncak gunung yang dingin. Sebenarnya, nilai jarak suatu tempat di bumi dari matahari nggak berpengaruh sama sekali dengan panas atau dinginnya suatu tempat tersebut, lho.

Bayangkan saja, jarak dari bumi ke matahari adalah sekitar 149.600.000.000 meter, sementara jarak dari puncak gunung (dalam contoh ini adalah Gunung Merbabu) ke permukaan air laut hanya sekitar 3.145 meter, jarak yang masih belum bisa dikatakan dekat dengan Matahari.

Penyebab utama kenapa suhu di puncak gunung sangat dingin bila dibandingkan dengan suhu di perkotaan (atau dataran rendah) adalah tekanan udara. Tapi, sebelum kita ke penjelasan utama, kenalan dulu dengan si tekanan udara ini saja kali, ya. Biar lebih mashook.

Baca Juga: Mengatasi Tekanan Hidup dengan Rumus Fisika

Jadi, udara diketahui memiliki massa walaupun sangat kecil. Akan tetapi, dengan jumlah udara yang sangat banyak, massa udara nggak bisa dianggap kecil lagi. Di bumi kita, ada yang namanya gravitasi, yang menarik udara ini ke bawah sehingga dikenal namanya berat.

Berat udara inilah yang akan menekan permukaan bumi sehingga timbul tekanan udara. Dengan kata lain, tekanan udara adalah besarnya berat udara pada satu satuan luas bidang tekan (dalam hal ini permukaan bumi).

Di dataran rendah atau di ketinggian permukaan laut, tekanan udara sangat tinggi. Di kondisi dengan tekanan udara yang tinggi itu, ada begitu banyak molekul udara yang bergerak cepat dan saling bertabrakan satu sama lain, yang mana fenomena tersebut pada akhirnya menciptakan suhu panas.

Nah, hal itu berbeda jika kita berada di puncak gunung yang tinggi. Semakin tinggi kita dari permukaan laut, maka tekanan udaranya semakin rendah. Pada kondisi dengan tekanan udara yang rendah ini, molekul udara akan bergerak lebih lambat, sehingga tidak ada tabrakan antarmolekul udara yang terjadi. Hasilnya, tercipta lebih sedikit panas, suhu akan terasa lebih dingin.

Gimana, Squad. Sekarang sudah tahu dong kenapa suhu di puncak gunung malah lebih dingin? Walaupun berada di puncak gunung yang tinggi, pada dasarnya kita masih berada di planet bernama Bumi, nggak serta-merta berjarak lebih dekat dengan Matahari tuh. Kalau kamu tertarik belajar suhu lebih jauh, langsung buka ruangbelajar deh. Penjelasan di sana akan sangat menarik lewat video belajar beranimasi.