Evaporasi dan transpirasi

Untuk setiap kenaikan suhu 1 °C, udara dapat menampung sekitar 7% lebih banyak uap air.

Mengapa kulit basah terasa dingin

Keluar dari kolam renang pada hari berangin membuatmu menggigil, bahkan saat musim panas. Dalam NOAA, contoh ini digunakan untuk menjelaskan evaporasi. Perubahan air cair menjadi uap membutuhkan energi, dan air di kulit mengambil energi itu dari tubuhmu. Berkeringat bekerja dengan cara sama: tubuh menggunakan panasnya sendiri untuk menguapkan keringat dan menjadi lebih sejuk.

Dalam siklus air, sumber energi utamanya adalah Matahari. Sinar matahari menghangatkan permukaan laut, dan sebagian molekul memperoleh cukup energi untuk melepaskan diri dari molekul di sekitarnya ke udara. Karena samudra menutupi lebih dari 70% permukaan Bumi, sebagian besar uap berasal dari sana. Menurut perkiraan USGS, sekitar 90% kelembapan atmosfer berasal dari penguapan samudra, laut, danau, dan sungai, serta sekitar 10% dari tumbuhan.

Udara hangat menampung lebih banyak

Ada batas jumlah uap yang dapat ditampung udara, dan batas itu bergantung pada suhu. Ahli meteorologi menjelaskannya melalui tekanan uap jenuh. Untuk menghitungnya, digunakan rumus NWS es = 6.11 × 10^(7.5T ÷ (237.3 + T)) dalam hektopascal, dengan T dalam °C. Pada 15 °C, nilainya sekitar 17.1 hPa; pada 25 °C sekitar 31.7 hPa, hampir dua kali lipat. Setiap kenaikan satu derajat menaikkan batas sekitar 7%, angka yang dikutip NASA untuk atmosfer secara keseluruhan.

Karena itulah lebih banyak titik naik pada model saat kamu menaikkan suhu. Hal ini juga menjelaskan pola dalam iklim yang menghangat menurut NOAA: udara lebih hangat menyerap lebih banyak air sebelum hujan, sehingga masa kering dapat berlangsung lebih lama, dan saat hujan turun, intensitasnya dapat lebih tinggi. Aturan 7% yang sama membuat udara tropis lembap menyimpan energi sangat besar, yang turut memberi tenaga bagi hurikan.

Tumbuhan sebagai pompa

Transpirasi adalah penguapan dari daun. Air masuk ke tumbuhan melalui akar, naik melalui batang, lalu keluar melalui pori kecil bernama stomata di permukaan bawah daun. Menurut NOAA, hanya sekitar 1% air yang melewati tumbuhan digunakan untuk pertumbuhan; 99% sisanya masuk ke udara. Karena itu, hutan merupakan pompa besar yang senyap, mengangkat air dari tanah ke langit. Ahli hidrologi sering menggabungkan kedua proses dan menyebutnya evapotranspirasi.

Sedikit uap berasal dari es. Pada hari dingin, kering, dan berangin, salju dapat menyublim, langsung menjadi uap. Karena itu, timbunan salju dapat menyusut tanpa mencair. Menurut USGS, proses ini menyumbang bagian sangat kecil dari kelembapan udara.

Pembangkit listrik sengaja memanfaatkan evaporasi. Dalam USGS dijelaskan menara pendingin yang menyemprotkan air panas dari pembangkit di dalamnya, sehingga penguapan mendinginkannya sebelum air dikembalikan ke sungai, karena air panas dapat membahayakan satwa sungai. Kepulan putih di atas menara pendingin bukan asap, melainkan uap yang kembali mengembun menjadi tetesan di udara lebih dingin. Menurut USGS, di seluruh planet, jumlah air yang menguap setiap tahun kira-kira sama dengan jumlah yang jatuh kembali sebagai presipitasi.