Konveksi dan Cuaca
Konveksi adalah istilah yang cukup sering Anda dengar dalam meteorologi. Dalam cuaca, ini menggambarkan perpindahan vertikal panas dan kelembaban di atmosfer , biasanya dari daerah yang lebih hangat (permukaan) ke daerah yang lebih dingin (lebih tinggi).
Meskipun kata "konveksi" terkadang digunakan secara bergantian dengan "badai petir", ingatlah bahwa badai petir hanyalah salah satu jenis konveksi!
Dari Dapur Anda ke Udara
Sebelum kita mempelajari konveksi atmosfer, mari kita lihat contoh yang mungkin lebih Anda kenal — sepanci air mendidih. Saat air mendidih, air panas di dasar panci naik ke permukaan, menyebabkan gelembung air panas dan terkadang uap di permukaan. Sama halnya dengan konveksi di udara kecuali udara (fluida) menggantikan air.
Langkah-Langkah Proses Konveksi
Proses konveksi dimulai saat matahari terbit dan berlanjut sebagai berikut:
- Radiasi matahari menghantam tanah, memanaskannya.
- Saat suhu tanah menghangat, ia memanaskan lapisan udara tepat di atasnya melalui konduksi (perpindahan panas dari satu zat ke zat lainnya).
- Karena permukaan tandus seperti pasir, bebatuan, dan trotoar menjadi lebih hangat lebih cepat daripada permukaan tanah yang tertutup air atau tumbuh-tumbuhan, udara di dan dekat permukaan memanas secara tidak merata. Akibatnya, beberapa kantong lebih cepat hangat daripada yang lain.
- Kantung pemanasan yang lebih cepat menjadi kurang padat dibandingkan udara dingin yang mengelilinginya dan mereka mulai naik. Kolom naik atau arus udara ini disebut "termal". Saat udara naik, panas dan kelembaban diangkut ke atas (secara vertikal) ke atmosfer. Semakin kuat pemanasan permukaan, semakin kuat dan tinggi ke atmosfer konveksi meluas. (Inilah sebabnya mengapa konveksi sangat aktif pada sore hari di musim panas).
Setelah proses utama konveksi ini selesai, terdapat beberapa skenario yang mungkin terjadi, yang masing-masing membentuk tipe cuaca yang berbeda. Istilah "konvektif" sering ditambahkan ke namanya karena konveksi "memulai" perkembangannya.
Awan Konvektif
Saat konveksi berlanjut, udara mendingin saat mencapai tekanan udara yang lebih rendah dan dapat mencapai titik di mana uap air di dalamnya mengembun dan membentuk (Anda dapat menebaknya) awan kumulus di puncaknya! Jika udara mengandung banyak uap air dan cukup panas, maka akan terus tumbuh secara vertikal dan akan menjadi kumulus atau kumulonimbus yang menjulang tinggi.
Awan kumulus, kumulus menjulang tinggi, kumulonimbus, dan Altocumulus Castellanus adalah bentuk konveksi yang terlihat. Semuanya juga merupakan contoh konveksi "lembab" (konveksi di mana uap air berlebih di udara yang naik mengembun membentuk awan). Konveksi yang terjadi tanpa pembentukan awan disebut konveksi "kering". (Contoh konveksi kering meliputi konveksi yang terjadi pada hari-hari cerah saat udara kering, atau konveksi yang terjadi pada pagi hari sebelum pemanasan cukup kuat untuk membentuk awan.)
Curah Hujan Konvektif
Jika awan konvektif memiliki cukup tetesan awan, mereka akan menghasilkan presipitasi konvektif. Berbeda dengan presipitasi non-konvektif (yang terjadi ketika udara diangkat dengan paksa), presipitasi konvektif membutuhkan ketidakstabilan, atau kemampuan udara untuk terus naik dengan sendirinya. Ini terkait dengan petir, guntur, dan semburan hujan lebat . (Peristiwa curah hujan non-konvektif memiliki curah hujan yang lebih sedikit tetapi berlangsung lebih lama dan menghasilkan curah hujan yang lebih stabil.)
Angin Konvektif
Semua udara yang naik melalui konveksi harus diimbangi dengan jumlah udara yang tenggelam yang sama di tempat lain. Saat udara panas naik, udara dari tempat lain mengalir untuk menggantikannya. Kami merasakan gerakan udara yang menyeimbangkan ini sebagai angin. Contoh angin konvektif termasuk foehn dan angin laut .
Konveksi Menjaga Penghuni Permukaan Kita Tetap Dingin
Selain menciptakan peristiwa cuaca yang disebutkan di atas, konveksi memiliki tujuan lain - yaitu menghilangkan panas berlebih dari permukaan bumi. Tanpa itu, telah dihitung bahwa suhu udara permukaan rata-rata di bumi akan berada di sekitar 125 °F daripada 59 °F.
Kapan Konveksi Berhenti?
Hanya ketika kantong udara hangat yang naik telah mendingin ke suhu yang sama dengan udara di sekitarnya, ia akan berhenti naik.