Proses pemeluwapan
Proses pemeluwapan boleh berlaku apabila suhu dalam jisim udara menurun kepada takat embun (0°C) pada ketinggian melebihi 1000 meter. Penurunan suhu berlaku disebabkan kadar pertukaran adiabatik. Semakin tinggi sesuatu tempat maka suhunya semakin menurun.
Apabila jisim udara tersebut sejuk, tenaga kinetik zarah-zarah (wap air) berkurangan. Zarah-zarah (wap air) bergerak dengan lebih perlahan dan ditarik antara satu sama lain dengan lebih kuat. Jadi zarah-zarah tersusun lebih rapat menyebabkannya bertukar kepada cecair. Pemeluwapan merupakan satu proses eksoterma, iaitu membebaskan tenaga haba pendam ke persekitaran.
Proses pemeluwapan melalui proses penyejukan
1. Penyejukan air lintang
Proses ini berlaku apabila udara yang bersempadan dengan permukaan bumi mengalir dari kawasan panas ke kawasan yang sejuk. Hasilnya terbentuk kabus air lintang dan awan jenis stratus yang rendah.
2. Penyejukan sinaran
Proses ini berlaku pada waktu malam dalam keadaan langit yang terang dan udara tenang. Bahangan bumi terus hilang ke angkasa lepas tanpa halangan.Kesannya jisim udara disejukkan menghasilkan embun dan kabus sinaran.
3. Penyejukan adiabatic
Semakin tinggi jisim udara naik ke atmosfera maka suhu di dalamnya akan jatuh dan proses penyejukan boleh berlaku ke takat embun. Apabila jisim udara naik, maka isipadunya semakin mengembang dan suhu udara akan menurun akibat pembebasan tenaga semasa pengembangan tersebut kesannya udara mencapai takat embun (0^C ) seterusnya menghasilkan awan kumulunimbus.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pemeluwapan
a. a. Kandungan wap air yang mencukupi dalam atmosfera
Kandungan wap air yang mencukupi dalam atmosfera amat penting untuk mewujudkan keadaan ketepuan.Kelembapan bandingannya mencapai 100%. Akan menggalakkan proses pemeluwapan berlaku iaitu penukaran wap air kepada cecair.
b. b. Takat embun
Proses pemeluwapan amat dipengaruhi apabila jisim udara terus menurun sehingga mencapai takat embun. Takat embun berkaitan dengan suhu 0^C di mana keadaan ini menggalakkan penukaran wap air kepada cecair.
c. c. Nukleus higroskopik/ nukleus pemeluwapan
Nukleus higroskopik/ nukleus pemeluwapan dapat mempercepatkan proses pencantuman wap-wap air dalam udara untuk berupa cecair. Semakin besar nukleus pemeluwapan seperti natrium klorida semakin cepat proses pemeluwapan berlaku.
KERPASAN
Konsep kerpasan
Kerpasan merupakan semua jenis lembapan yang turun ke bumi dari atmosfera sama ada dalam bentuk hujan, salji, embun atau hujan batu.
Jenis-jenis kerpasan
i. Hujan perolakan
ii. Hujan bukit
iii. Hujan perenggan
Hujan perolakan
Hujan perolakan terjadi apabila permukaan bumi dipanaskan oleh pancaran matahari pada waktu pagi.Permukaan bumi yang menyerap pancaran matahari juga mengeluarkan haba. Haba yang dikeluarkan akan memanaskan udara yang berhampiran dengan permukaan bumi. Udara yang dipanaskan ini akanmengembang dan naik secara perolakan kerana udara ini lebih ringan daripada udara di sekelilingnya. Udara ini akan terus naik dan disejukkan secara adiabatic (makin tinggi udara naik makin sejuk). Sehingga sampai takat embun, udara akan terpeluwap membentuk titisan air dan berkumpul membentuk awan kumulunimbus yang membawa hujan lebat pada waktu petang disertai kilat dan petir.
Hujan bukit
Hujan ini terjadi di kawasan bukit yang menghadap laut atau lautan.Kumpulan udara lembap dari bertiup ke darat terpaksa naik ke atas kerana terdapat halangan gunung atau bukit.Semakin tinggi udara itu naik, udara itu menjadi semakin sejuk. Apabila sampai takat embun iaitu takat dimana udara tidak boleh disejukkan lagi, udara akan terpeluwap menjadi titisan air. Titisan air ini akhirnya akan turun sebagai hujan. Hujan bukit turun dengan lebat di kawasan cerun yang menghadap angin dan kawasan cerun yang membelakangi angin dikenali sebagai kawasan lindungan hujan.
Hujan perenggan
Ia terjadi apabila terdapat pertembungan dua kumpulan udara iaitu udara sejuk dan udara panas. Pertembungan dua udara ini biasanya terjadi di kawasan yang beriklim sederhana dan tropika. Udara sejuk adalah lebih tumpat maka udara ini akan sentiasa berada hampir dengan permukaan bumi.
Udara yang lebih panas ia ringan dan akan bergerak naik di lapisan atas udara yang lebih sejuk. Semasa udara panas ini naik, tekanan udaranya berkurangan dan udara tersebut mengembang dan menyejuk sehingga mencapai takat embun. Akhirnya proses pemeluwapan berlaku dan diikuti dengan hujan. Hujan ini juga dikenali sebagai Hujan Siklon.
Proses Kitaran Hidrologi
Proses mendatar kitaran hidrologi
i. larian air permukaan.
Larian air permukaan adalah baki air hujan yang mengalir di permukaan bumi setelah ditolak dengan yang mengalami sejatan, pintasan, susupan dan yang diguna oleh tumbuhan. Larian air permukaan berlaku setelah semua liang pori tanah tepu dengan air yang masuk ke dalam tanah. Air hujan tidak dapat lagi diserap sebaliknya mengalir di permukaan bumi menuju ke sungai, tasik dan seterusnya ke laut.
ii. aliran air bawah tanah.
Air hujan yang menyerap ke dalam tanah akan disimpan di dalam tanah dalam satu sistem takungan yang dikenali akuifer. Air yang terdapat dalam takungan ini akan berfungsi sebagai aliran air bawah tanah menuju ke sungai, tasik, dan seterusnya ke laut.
iii. alir lintang atmosfera
pergerakan titisan air dari lautan ke daratan atau sebaliknya akibat ditiup oleh angin yang berpunca daripada perbezaan tekanan udara antara dua kawasan.
Proses menegak kitaran hidrologi
i. sejatan.
Proses penukaran air daripada cecair kepada bentuk wap. Proses sejatan berlaku apabila tekanan wap di permukaan air lebih tinggi daripada tekanan wap dalam atmosfera yang belum mencapai peringkat tepu. Tenaga haba yang cukup diperlukan untuk sejatan di mana haba akan memanaskan air dipermukaan sungai, tasik, kolam, dan juga laut. Tenaga haba yang cukup akan menyebabkan molekul- molekul air bartukar kepada wap air .
ii. sejatpeluhan.
Wap-wap air juga dibebaskan ke atmosfera melalui proses perpeluhan.Ia berlaku melalui liang-liang stoma daun di mana tekanan-tekanan wap pada permukaan sel-sel daun lebih tinggi berbanding dengan tekanan udara pada atmosfera terutamanya pada waktu siang yang panas. Kombinasi antara sejatan dari lembapan tanah dengan perpeluhan dinamakan sebagai sejat peluhan.
iii. kerpasan.
kerpasan ialah hujan, hujan batu dan embun. Ia berlaku apabila bintik-bintik air atau ais di atmosfera turun ke bumi. Terdapat tiga jenis hujan utama contohnya hujan perolakan, hujan bukit dan hujan perenggan. Hujan perolakan berlaku apabila titisan air yang turun dari jisim udara yang sudah tepu dengan wap-wap air (turun dari awan kumulonimbus).
iv. aliran batang.
Air hujan yang turun meleleh mengikut dahan dan batang pokok dikenali sebagai aliran batang.
v. resapan/susupan.
Proses dimana air hujan menyusup menerusi liang-liang pori tanah secara menegak. Kadar susupan bergantung kepada peratus liang pori yang ada sesuatu jenis tanah. Contohnya tanah pasir alami kadar susupan yang tinggi berbanding dengan tanah liat.
vi. proses pemeluwapan.
Proses penukaran wap air kepada air (titisan air/hujan). Proses berlaku akibat kejatuhan suhu dalam jisim udara apabila ia naik semakin tinggi dalam atmosfera (semakin tinggi suhu, suhu semakin rendah) penyejukan adiabatik. Apabila suhu di dalam jisim udara mencapai takat embun (0^celcius) akan menyebabkan wap air bertukar kepada cecair (hujan).
[12.07, 7/5/2019] #hkby: Konsep edaran air tanih.
Edaran air merujuk kepada semua bentuk pergerakan air yang menggunakan tanah sebagai mediumnya seperti aliran, sub-permukaan, susupan (infiltrasi) dan pergerakan secara mendatar dalam sistem akuifer/ edaran air bawah tanah. Semua pergerakan ini dalam bentuk cecair.
Proses-proses dalam edaran air tanih.
i. larian air permukaan.
Air hujan yang turun sebahagiannya akan meresap ke dalam tanahdan selepas daya resapan dipenuhi, air hujan yang lain akan mengalir di atas permukaan bumi atau cerun. Ia boleh terbentuk apabila kelebatan hujan melebihi kadar resapan tanah.
ii. resapan/ infiltrasi/ susupan.
Pergerakan air hujan yang berlaku secara menegak iaitu liang-liang pori tanah atau menerusi ruang-ruang udara yang ada dalam tanah. Tanah pasir mempunyai kadar ketelusan yang tinggi kerana liang pori batuannya besar dan banyak. Proses ini membekalkan air tanih.
iii) aliran air bawah tanah.
Air mengalir secara perlahan melalui liang dalam batuan di permukaan. Ia mengalir kerana terdapat perbezaan tekanan dan kecerunan. Air dari bahagian atas zon tepu mengalir menuruni cerun aras mata air dan akan sampaike lurah dan meresap keluar ke sungai, tasik atau paya.
iv) simpanan air tanih.
Simpanan air tanih adalah yang terkumpul di zon tepu dan zon tidak tepu. Air tanih di zon tepu ialah air yang wujud di dalam semua rongga pori tanih yang terletak di bawah lapisan tanih yang mana menyumbang kepada air perigi dan mata air. Manakala air yang tersimpan dizon pengudaraan iaitu zon tidak tepu terletak berhampir dipermukaan bumi. Air tanih ini tersimpan dalam tanih dan dipengaruhi oleh tegangan,dan air tanih ini menentukan nilai kelembapan tanih.
v) keporosan dan ketelapan.
Sifat sesuatu batuan yang mempunyai liang atau ruang antara batuan yang boleh ditakungi oleh air bawah tanah. Keporosan sesuatu tanah dipengaruhi oelh struktur susunan partikel tanah, komposisi saiz partikel tanah, kandungan air di dalam tanah, ciri-ciri batuan dan litupan tumbuh-tumbuhan.Sifat keporosan dan ketelapan merupakan ciri penting dalam menentukan kemampuan batu batan menakung dan memindahkan air.
vi) akuifer.
Akuifer ialah tempat batuan untuk menakung air. Air akan meresap perlahan-lahan ke bawah tanah melalui liang-liang batuan dan resapan akan terhenti apabila telah sampai ke batuan tidak telap air. Akuifer juga merupakan tempat simpanan air bawah tanah dan juga nadi untuk pergerakan air bawah tanah. Ia juga sebagai pengawal aliran semulajadi iaitu meresap air semasa hujan lebat untuk mengurangkan kadar aliran air tanah yang terlalu cepat dan membekalkan air kepada alur sungai pada masa kekurangan air hujan atau musim kering.
[12.09, 7/5/2019] #hkby: Faktor-faktor mempengaruhi variasi imbangan air.
i. topografi dan aspek.
Cerun-cerun di kawasan tanah tinggi dan banjaran gunung yang menghadap angin akan mendapat lebih banyak hujan daripada kawasan lindungan hujan. Contohnya di kawasan pantai barat Banjaran Rocky mendapat lebih banyak hujan daripada kawasan lindungan di timur.Oleh itu di bahagian timur terdapat kawasan Prairie yang lebih kering.
ii. hujan.
Hujan yang lebat boleh membekalkan air yang berlebihan sehingga tidak dapat ditampung oleh sistem saliran di permukaan bumi.Kesannya boleh meningkatkan air di permukaan bumi sehingga berlaku banjir. Manakala pengurangan imput hujan pula boleh mempengaruhi kepasiti storan air tanih dan menyebabkan sungai yang mengalir tidak mempunyai bekalan air yang mencukupi.
iii. tumbuhan.
Litupan tumbuhan tebal seperti hutan hujan khatulistiwa membantu kadar susupan yang tinggi dan meningkatkan jumlah air dalam tanah kerana titisan air hujan cenderung untuk meresap masuk ke dalam tanih daripada mengalir di permukaan. Tumbuhan juga boleh meningkatkan kehilangan air melalui proses sejat peluhan dan menjamin kelembapan udara, seterusnya membentuk awan yang boleh menurunkan hujan. Kekurangan tumbuhan menyebabkan persekitaran menjadi kering, sejatan meningkat maka hujan akan berkurangan, kurangan air akan berlaku.
iv. ketelapan tanih dan ciri batuan.
Tanah yang berstrukturlonggar dan bertekstur kasar seperti batu pasir dan kerikil lebih cepat kehilangan air berbanding tanah berstruktur padat dan bertekstur halus seperti tanah liat yang menggalakkan air bertakung dan menyebabkan lebihan air.
v. kehadiran badan air.
Kewujudan sumber-sumber air permukaan seperti sungai, tasik, kolam dan lain-lain boleh menjadi pembekal utama kepada sistem akuifer dan membantu meningkatkan sejatan dan kerpasan, seterusnya mempengaruhi imbangan air.
vi. tindakan manusia.
Pembangunan yang pesat yang melibatkan penyahutanan untuk pembinaan petempatan, perindustrian dan lain-lain akan menyebabkan kurangan air. Kekurangan hutan menyebabkan kurangnya simpanan air tanih untuk dibekalkan secara tetap kepada sungai. Pembandaran yang pesat menyebabkan permukaan bumi diturap, kadar susupan air berkurangan menyebabkan simpanan air tanih berkurangan. Keadaan ini boleh menyebabkan banjir kilat mudah berlaku apabila berlaku hujan.
Bagaimanakah kegiatan perhutanan boleh menjejaskan kandungan air tanih.
Impak ke atas air tanih drp segi kuantiti dan kualiti
1. mengganggu keupayaan tanih utk menyerap air hujan. kadar resapan menjadi kurang krn ketiadaan pintasan kanopi tumbuh2an. larian air permukaan meningkat isipadu storan air tanih merosot.
2. air tanih tercemar. tanah kering tanpa teduhan kanopi dan cengkaman akar pokok, titisan air hujan laju menimpa tanah, tanah menjadi becak. pore tanah poros dan resapan air berkelodak, berlumpur ke paras akuifer menyebabkan air tanih keroh.
3. kekekalan air tanih terjejas. air hujan kurang terserap ke dalam tanah sebaliknya mengalir laju di permukaan. paras air tanih menjejaskan bekalan aliran dasar sungai, tasik, paya dll. cetek dan cenderung kering pd cuaca panas & musim kemarau
