Jawaban:

Untuk menghitung suhu di puncak gunung, kita dapat menggunakan rumus penurunan suhu dengan ketinggian:

ΔT = 0,6 °C per 100 m

Dalam hal ini, perbedaan ketinggian antara permukaan laut dan puncak gunung adalah 2800 m. Sehingga:

ΔT = 0,6 °C x 28 = 16,8 °C

Suhu di puncak gunung adalah suhu di permukaan laut dikurangi penurunan suhu tersebut:

Suhu di puncak gunung = 27 °C - 16,8 °C = 10,2 °C

Untuk menghitung suhu di lereng gunung, kita perlu mengetahui suhu di daerah bayangan hujan (adiabatik basah). Kita dapat menggunakan rumus adiabatik basah untuk menghitung perubahan suhu dalam udara yang naik atau turun:

ΔT = (L / Cpd) x (e2 - e1)

Di mana:

ΔT = perubahan suhu (dalam derajat Celsius)

L = kalor laten penguapan air (2,5 x 10^6 J/kg)

Cpd = kapasitas kalor udara kering pada tekanan tetap (1005 J/kg·K)

e2 = tekanan uap jenuh pada suhu di daerah bayangan hujan

e1 = tekanan uap aktual pada suhu di puncak gunung

Misalkan suhu di daerah bayangan hujan adalah 15 °C, maka tekanan uap aktual pada suhu di puncak gunung dapat dihitung menggunakan rumus Clausius-Clapeyron:

e1 = e2 x exp[-L / (Rv x Cp) x (1 / T2 - 1 / T1)]

Di mana:

Rv = konstanta gas uap (461,5 J/kg·K)

Cp = kapasitas kalor pada tekanan tetap untuk udara kering (1005 J/kg·K)

T2 = suhu di puncak gunung (10,2 °C + 273,15 = 283,35 K)

T1 = suhu di daerah bayangan hujan (15 °C + 273,15 = 288,15 K)

e2 dapat dihitung dengan menggunakan tabel tekanan uap jenuh air pada suhu tertentu. Misalkan e2 pada suhu 15 °C adalah 17,5 mb (millibar):

e1 = 17,5 mb x exp[-2,5 x 10^6 / (461,5 x 1005) x (1 / 283,35 - 1 / 288,15)] = 4,2 mb

Sekarang kita dapat menghitung perubahan suhu pada udara yang turun dari puncak gunung ke daerah bayangan hujan:

ΔT = (2,5 x 10^6 / 1005) x (17,5 - 4,2) = 30,9 °C

Suhu di daerah bayangan hujan adalah suhu di puncak gunung ditambah peningkatan suhu tersebut:

Suhu di daerah bayangan hujan = 10,2 °C +