Apakah Kelembaban Mempengaruhi Iklim?

Iklim mengacu pada fenomena cuaca jangka panjang yang terkait dengan suatu wilayah. Ini termasuk suhu rata-rata, jenis dan frekuensi curah hujan dan kisaran variabilitas cuaca yang diharapkan. Kelembaban merupakan komponen iklim dan efek moderasi dalam iklim. Misalnya, hutan hujan tropis memiliki iklim yang ditentukan oleh paparan sinar matahari yang relatif konstan di seluruh tahun, tetapi curah hujan tinggi yang disebabkan oleh suhu rata-rata yang tinggi juga merupakan bagian dari daerah tropis iklim. Jadi memisahkan kelembaban dari iklim tidaklah sederhana, tetapi masih mungkin untuk mengidentifikasi beberapa efek klimatologis dari tingkat kelembaban.

Kelembaban sangat menentukan iklim, tetapi tidak mengendalikan segalanya. Karena energi matahari menggerakkan cuaca bumi, Anda akan mengharapkan lokasi pada garis lintang yang sama -- yang melihat paparan sinar matahari yang sama -- memiliki iklim yang sama. Anda dapat melihat ini pada suhu rata-rata, misalnya, di Minneapolis dan Bukares, yang keduanya berada di sekitar 44,5 derajat utara. Minneapolis memiliki suhu rata-rata sekitar 7 derajat Celcius (44 derajat Fahrenheit), sedangkan rata-rata Bucharest adalah 11 derajat Celcius (51 derajat Fahrenheit). Tetapi Gunung Everest dan Gurun Sahara juga berada pada garis lintang yang sama, namun memiliki iklim yang sangat berbeda. Bagian penting dari itu adalah karena perbedaan ketinggian mereka. Tetapi bahkan tempat-tempat pada garis lintang dan ketinggian yang sama dapat memiliki iklim yang sangat berbeda, dan faktor tambahan terbesar adalah kelembaban.

Udara penuh energi. Bahkan di udara diam, molekul terus-menerus menembak, menabrak satu sama lain. Meskipun sedikit curang, Anda dapat menganggap energi udara diwakili oleh suhunya -- semakin panas udara, semakin banyak energi yang ditampungnya. Ketika uap air dilemparkan ke dalam situasi itu, tiba-tiba menjadi sedikit lebih rumit. Pada suhu "normal", air bisa eksis sebagai es padat, air cair, dan uap air gas -- tidak hanya bisa eksis sebagai ketiganya di lokasi yang sama, biasanya memang begitu. Anda dapat melihatnya sendiri dengan mengamati segelas air es dari dekat. Meskipun air didinginkan oleh es, beberapa molekul memiliki energi yang cukup untuk keluar dari fase cair dan naik ke permukaan sebagai "kabut". Sementara itu, beberapa molekul uap air yang sudah ada di udara mengenai sisi dingin kaca dan mengembun kembali menjadi cair air. Dalam lingkungan apapun, air mencari keseimbangan antara keadaan padat, cair dan gas.

Alasan mengapa kelembapan -- yang merupakan ukuran uap air yang tersuspensi di udara -- merupakan faktor penting dalam cuaca dan iklim adalah karena air mengandung energi ekstra pada suhu sehari-hari. Air terus-menerus berubah di antara ketiga bentuknya, tetapi setiap konversi mengkonsumsi atau melepaskan energi. Dengan kata lain, uap air pada suhu kamar berbeda dari air cair pada suhu yang sama karena telah memperoleh beberapa energi ekstra. Meskipun suhunya sama, uap memiliki energi yang lebih besar karena telah berubah wujud dari cair menjadi gas. Dalam lingkaran meteorologi, energi itu disebut "panas laten". Artinya, massa udara yang hangat dan kering mengandung energi yang jauh lebih sedikit daripada massa udara lembab pada suhu yang sama. Karena iklim dan cuaca adalah fungsi energi, kelembaban merupakan faktor penting dalam iklim.

Hampir semua energi yang menggerakkan iklim bumi berasal dari matahari. Energi matahari memanaskan udara dan -- yang lebih penting -- air. Air laut di daerah tropis jauh lebih hangat daripada air di kutub, tetapi air tidak hanya duduk di satu tempat. Perbedaan densitas di air dan udara, bersama dengan rotasi bumi, mendorong arus di udara dan air. Arus tersebut mendistribusikan energi di sekitar Bumi, dan distribusi energi mendorong iklim. Hujan badai adalah manifestasi yang sangat terlihat dari arus ini. Udara di atas perairan laut yang hangat mengandung persentase uap air yang relatif tinggi. Ketika udara itu bergerak ke daerah yang lebih dingin, keseimbangan di antara tiga fase air bergeser -- lebih condong ke arah cair daripada ke fase gas. Itu berarti uap air mengembun dan hujan turun. Hujan adalah manifestasi kelembaban yang paling terlihat.

Karena air membawa panas laten, ia bertindak untuk perubahan suhu moderat. Misalnya, pada kelembapan musim panas di Midwest, udara menjadi dingin di malam hari. Pada gilirannya, keseimbangan air cair dan uap air bergeser, sehingga sebagian air mengembun. Tetapi ketika air mengembun, ia melepaskan panas laten ke udara di sekitarnya -- sebenarnya menghangatkan udara bahkan saat kurangnya sinar matahari mendinginkan udara. Saat matahari terbit, prosesnya terbalik. Sinar matahari memanaskan udara, menyebabkan penguapan air cair menjadi uap air. Tapi itu membutuhkan energi ekstra -- energi yang seharusnya digunakan untuk memanaskan tanah dan udara -- sehingga suhu tidak naik secepat itu. Jadi Chicago -- tepat di sebelah Danau Michigan -- tidak melihat perubahan suhu harian seperti yang terlihat di Phoenix -- di tengah gurun yang kering.