Pembahasan Kunci Simulasi OSN-K Kebumian 2024 (Soal 2023) No 21-30

18 Maret    OSK Kebumian    2 comments   

Lanjut lagi kita bahas kunci jawaban soal simulasi OSN kebumian 2024 nomor selanjutnya, topik masih seputar oseanografi mendominasi dan mulai masuk dinamika atmosfer.

Jangan lupa juga cek soal-soal nomor sebelumnya di blog ini.

21. [Mudah] Berikut ini merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat penetrasi sinar matahari ke dalam air laut, kecuali ... 

a. tutupan awan 

b. sudut inklinasi Matahari 

c. banyaknya material inorganik tersuspensi 

d. densitas populasi organisme plankton 

e. tingkat salinitas 

Kunci

Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat penetrasi sinar matahari ke dalam air laut meliputi:

a. Tutupan awan: Awan dapat memblokir sinar matahari dan mengurangi jumlah cahaya yang mencapai permukaan air laut.

b. Sudut inklinasi Matahari: Sudut inklinasi Matahari memengaruhi intensitas cahaya yang diterima oleh permukaan air laut. Semakin tegak lurus Matahari, semakin intensitas cahaya yang diterima.

c. Banyaknya material inorganik tersuspensi: Material inorganik tersuspensi seperti partikel lumpur, tanah, dan debu dapat menyerap atau menghamburkan cahaya, mempengaruhi tingkat penetrasi sinar matahari.

e. Tingkat salinitas: Tingkat salinitas dapat memengaruhi refraksi cahaya di dalam air, tetapi juga mempengaruhi tingkat penetrasi sinar matahari.

Jadi, jawaban yang benar adalah:

d. Densitas populasi organisme plankton

Organisme plankton tidak secara langsung mempengaruhi tingkat penetrasi sinar matahari ke dalam air laut. Sebaliknya, mereka lebih memengaruhi distribusi cahaya dan nutrien di dalam air.

22. [Mudah] Yang tidak termasuk faktor yang mempengaruhi warna air laut adalah ....

a. hamburan sinar oleh partikel tersuspensi

b. refleksi warna langit

c. sifat material yang tersuspensi dan terlarut

d. kandungan elemen jejak terlarut

e. kedalaman perairan

Kunci

Yang tidak termasuk faktor yang mempengaruhi warna air laut adalah: e. kedalaman perairan

Kedalaman perairan bukanlah faktor yang secara langsung mempengaruhi warna air laut. Warna air laut biasanya dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti hamburan sinar oleh partikel tersuspensi, refleksi warna langit, sifat material yang tersuspensi dan terlarut, serta kandungan elemen jejak terlarut.

23. [Sulit] Di dalam air laut terdapat reaksi kimia berikut:

CO₂ (aq) + H₂O >> H₂CO₃ (1) 

H₂CO₃ >> HCO³ + H+ (2) 

HCO³㆒ >> CO₂²㆒+ H+ (3)

Manakah pernyataan yang salah?

a. Reaksi tersebut terkait dengan fenomena pengasaman air laut

b. CO₂ dapat terlarut dalam air laut

c. Ion bikarbonat dapat terpecah menjadi ion karbonat

d. Dengan terproduksinya proton (H+) maka pH air akan meninggi

e. Proses tersebut dapat menyebabkan penjenuhan karbonat pada air laut

Kunci

d. Dengan terproduksinya proton (H+) maka pH air akan meninggi.

Reaksi kimia yang terjadi di dalam air laut seperti yang dijelaskan dalam reaksi kimia tersebut adalah reaksi asam-basa. CO₂ yang terlarut dalam air laut akan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Asam karbonat kemudian dapat terurai menjadi ion bikarbonat (HCO₃⁻) dan ion hidrogen (H⁺) (reaksi 2). Ion bikarbonat juga dapat terurai lebih lanjut menjadi ion karbonat (CO₃²⁻) dan ion hidrogen (H⁺) (reaksi 3).

Reaksi tersebut menyebabkan peningkatan konsentrasi ion hidrogen (H⁺) dalam air laut, sehingga pH air laut cenderung menurun atau menjadi lebih asam, bukan meningkat. pH yang lebih rendah menunjukkan lingkungan yang lebih asam.

Jadi, pernyataan yang salah adalah d. Dengan terproduksinya proton (H+) maka pH air akan meninggi.

24. [Mudah] Diantara unsur atau senyawa penyusun utama air laut berikut ini yang jumlahnya paling sedikit adalah ... 

a. Na

b. Cl

c. Mg

d. SO

e. Ca

Kunci

Unsur-unsur yang paling umum di dalam air laut adalah natrium (Na) dan klorida (Cl), yang berasosiasi membentuk garam meja, atau NaCl. Oleh karena itu, unsur Na dan Cl umumnya hadir dalam jumlah yang besar di air laut.

Jadi, yang paling sedikit di antara pilihan yang diberikan adalah: e. Ca (Kalsium)

25. [Mudah] Peralatan yang umum digunakan untuk mengetahui kondisi sedimen di dasar perairan laut adalah ...

a. echosounder

b. ecogram

c. side-scan sonar

d. single beam

e. multi beam

Kunci

Peralatan yang umum digunakan untuk mengetahui kondisi sedimen di dasar perairan laut adalah: c.side-scan sonar

Side-scan sonar adalah peralatan yang digunakan untuk menghasilkan gambaran detil dari permukaan dasar laut dengan menggunakan gelombang suara. Teknologi ini memungkinkan untuk pemetaan dan analisis sedimen, struktur dasar laut, dan fitur-fitur lainnya dengan tingkat resolusi tinggi.

26. [Menengah] Menurut laporan cuaca yang disampaikan oleh BMKG, Lampung, kecepatan angin yang teramati di Pelabuhan Bakauheni adalah 15 knot berapa kecepatan angin tersebut jika dinyatakan dalam satuan meter/detik?

a. 15

b. 30

c. 1,5

d. 7,5

e. 12,5

Kunci

Untuk mengonversi kecepatan angin dari knot ke meter per detik, kita menggunakan fakta bahwa 1 knot setara dengan 0,514 meter per detik.

Jadi, untuk mengonversi kecepatan angin 15 knot menjadi meter per detik, kita lakukan perhitungan sebagai berikut:

Jadi yang mendekati adalah 7,5 m/detik.

27. [Menengah] Diketahui rata-rata gradien vertikal tekanan pada kondisi atmosfer standar adalah 0.14 mb/m. Berapakah tekanan udara dalam Pascal pada ketinggian 100 m jikatekanan udara di permukaan laut adalah 1013.25 mb? 

a. 99,925 Pascal

b. 999,25 Pascal

c. 9992,5 Pascal

d. 99925 Pascal

e. 999250 Pascal

Kunci

Untuk menghitung tekanan udara pada ketinggian tertentu menggunakan rata-rata gradien vertikal tekanan, kita dapat menggunakan persamaan:

28. [Menengah] Tanggal 16 Maret 2023, tercatat bahwa suhu udahara maksimum dan minimum di kota Bandung adalah 24°/17° Celsius. berapa derajat jika dinyatakan dalam Fahreinheit?

a. 24°/17° F

b. 75,2°/62,6° F

c. 56°/49° F

d. 45,3°/41,4° F

e. 73°/68° F

Kunci

Gunakan persamaan di bawah ini:

29. [Sulit] Perhatikan gambar Tephigram berikut, sumbu X adalah tekanan atmosfer dan ketinggian serta sumbu Y adalah temperatur dan kelembaban. Tephigram digunakan untuk menganalisa kondisi fisik atmosfer, dan dengan demikian para pakar Meteorologi dapat memprediksi kondisi cuaca jangka pendek. Garis-garis dengan notasi A-­E menyatakan nilai parameter fisik atmosfer, masing­-masing secara berurutan adalah ... 

a. Tekanan, Adiabatik kering, Adiabatik Jenuh, Isoterm, dan Mixing ratio 

b. Adiabatik kering, Adiabatik Jenuh, lsoterrn, Mixing ratio, dan Tekanan 

c. Adiabatik jenuh, Isoterm, Mixing ratio, Tekanan dan Adiabatik kering

d. Isoterm, Mixing ratio Tekanan, Adiabatik kering dan adiabatik jenuh

e. Mixing ratio, tekanan, adiabatik kering, adiabatik jenuh dan isoterm

Kunci

Tephigram adalah diagram termodinamik yang digunakan untuk memplot profil vertikal suhu atmosfer, kelembaban, dan angin. 

Untuk jawaban ini, yang tepat adalah A. Penjelasannya di bawah. Pada tephigram ada beberapa garis yang masing masing mewakili proses proses meteorologi diantaranya isobar, isoterm, adiabatik kering.

1. Pada tephigram, garis isobar ditunjukan dengan garis hampir horizontal. Gambar di bawah.

2. Isoterm adalah garis suhu konstan. Pada tephigram, isoterm lurus, garis-garis padat, miring dari kiri bawah ke kanan atas. Gambar di bawah.

3. Adiabatik kering mewakili garis suhu potensial konstan. Pada tephigram, adiabat kering digambarkan dengan garis lurus. Dimana garis lurusnya berupa garis-garis padat miring dari kanan bawah ke kiri atas. Gambar di bawah

4. Saturasi adiabatik, juga dikenal sebagai adiabats lembab atau jenuh pseudo-adiabats, mewakili garis suhu potensial setara konstan. Pada tephigram, adiabats saturasi adalah garis yang sedikit melengkung yang memancar secara vertikal dari bawah dan melengkung ke arah kiri. Kemiringan dan jarak garis bervariasi dengan tinggi dan suhu. Gambar di bawah.

5. Saturasi Mixing ratio. Garis rasio pencampuran saturasi, juga dikenal sebagai garis rasio pencampuran kelembaban, mewakili nilai konstan kapasitas uap air — khususnya, jumlah gram air yang diperlukan untuk menjenuhkan satu kilogram udara kering pada suhu dan tekanan tertentu. Pada tephigram, rasio pencampuran saturasi (ws, atau, kadang-kadang dilambangkan sebagai rs) garis adalah garis yang hampir lurus, sering putus-putus miring dari kiri bawah ke kanan atas. Gambar di bawah.

Jadi jika digabung akan seperti di bawah, rumit ya cuk!. 

30. [Sulit] Ketika kita belajar tentang klasifikasi iklim,kita tahu ada wilayah dengan jenis iklim pantai barat. Penyebabnya adalah akibat transportasi Ekman yang menimbulkan arus bergerak .... ke .... terhadap arah angin musiman di BBU dan terjadi sebaliknya di BBS sebagai akibat dari kesetimbangan antara gaya stress angin gaya coriolisdan gaya gesek. Pergerakan arus inilah yang memengaruhi iklim pantai barat sebuah benua.

a. 20⁰, kanan

b. 45⁰, kanan

c. 60⁰, kanan

d. 90⁰, kanan

e. 120⁰, kanan

Kunci

Dalam konteks transportasi Ekman, arah pergerakan arus laut di belahan bumi utara (seperti pada sebagian besar pantai barat benua) akan menjadi ke arah kanan dari arah angin, sedangkan di belahan bumi selatan, arah pergerakan akan menjadi ke arah kiri dari arah angin.

Karena itu, arus akan bergerak ke arah kanan dari arah angin. Pada belahan bumi utara, sudut antara arah angin dan arah arus adalah sekitar 20° ke kanan dari arah angin.

Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah: a. 20⁰, kanan

Arus Ekman ini disebabkan oleh adanya gesekan angin. Gaya Coriolis yang disebabkan oleh rotasi bumi menimbulkan arah arus yang tidak searah dengan pergerakan angin. Pada Belahan Bumi Utara (BBU) arus akan dibelokan ke arah kanan dan pada Belahan Bumi Selatan (BBS) arus akan dibelokan ke arah kiri. Fenomena pembelokan arus ini dikenal dengan Spiral Ekman dimana gaya gesekan molekul dari massa air menyebabkan lapisan dalam dibelokkan oleh lapisan atas hingga pada kedalaman tertentu hingga gaya gesekan molekulnya tidak berpengaruh lagi.

Ekman mengasumsikan bahwa: 

(1) Angin stabil berhembus di atas permukaan samudra, jauh dari pantai manapun, 

(2) Permukaan lautan dianggap rata,

(3) Densitas air laut dianggap konstan,

(4) Gaya gesek yang bekerja pada batas lapisan permukaan sesuai dengan regangan angin pada permukaan laut dan berkurang hingga nol dengan bertambahnya kedalaman atau semakin mendekati dasar laut (Cochran et al., 2019).

Lanjut: Soal No 31-40