departemen geofisika dan meteotologi, fakultas … · meteorology for better life 2 1. pengertian...

Meteorology for better life

Departemen Geofisika dan Meteotologi,Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Pertanian Bogor KLIMATOLOGI

Meteorology for better life 2

1. Pengertian2. Persamaan Hidrostatika3. Hukum-hukum Gas4. Variasi Tekanan secara Vertikal5. Variasi Tekanan Horisontal6. Pengukuran Tekanan7. Istilah dalam Tekanan

1. Pengertian2. Persamaan Hidrostatika3. Hukum-hukum Gas4. Variasi Tekanan secara Vertikal5. Variasi Tekanan Horisontal6. Pengukuran Tekanan7. Istilah dalam Tekanan

Meteorology for better life 3

• Gaya berat kolom udara dari permukaan bumisampai puncak atmosfer per satuan luas.

• Gaya ini ditimbulkan oleh percepatan ke bawahberupa gravitasi (g) dan massa udara (m).

• Gaya berat kolom udara dari permukaan bumisampai puncak atmosfer per satuan luas.

• Gaya ini ditimbulkan oleh percepatan ke bawahberupa gravitasi (g) dan massa udara (m).

Meteorology for better life 4

• Persamaan hidrostatika adalah hubunganantara perubahan tekanan (dp) denganperubahan ketebalan lapisan udara (dz)

• dp = - ρ g dz

• Persamaan hidrostatika adalah hubunganantara perubahan tekanan (dp) denganperubahan ketebalan lapisan udara (dz)

• dp = - ρ g dz

Meteorology for better life 5

• Hukum Charles P/T=C, kenaikansuhu menyebabkan kenaikantekanan (ruang tertutup)

• Hukum Boyle PV=K, pada suhutetap, tekanan udara berkurangakibat naiknya massa udara yangmenyebabkan udara akanmengembang sehingga volumenyabertambah

• Hukum Charles P/T=C, kenaikansuhu menyebabkan kenaikantekanan (ruang tertutup)

• Hukum Boyle PV=K, pada suhutetap, tekanan udara berkurangakibat naiknya massa udara yangmenyebabkan udara akanmengembang sehingga volumenyabertambah

T

P

C=tan αα

P

V

Meteorology for better life 6

• Perubahan tekanan dengan ketinggian tergantung padakerapatan udara

• Pada kerapatan udara tinggi perubahannya akan cepatdemikian juga sebaliknya akibatnya pada ketinggian yangsama dari permukaan bumi memiliki tekanan yang berbeda

• dz=- dp/ ρ g z1-z0)=ln(P0/P1) Ru T/g

• Perubahan tekanan dengan ketinggian tergantung padakerapatan udara

• Pada kerapatan udara tinggi perubahannya akan cepatdemikian juga sebaliknya akibatnya pada ketinggian yangsama dari permukaan bumi memiliki tekanan yang berbeda

• dz=- dp/ ρ g z1-z0)=ln(P0/P1) Ru T/g

Meteorology for better life 7

• Variasi tekanan secara horisontal lebih kecildibandingkan variasi secara vertikal

• Variasi secara horisontal terjadi karena bidangisobar bukan merupakan suatu bidang yangdatar

• Variasi tekanan secara horisontal lebih kecildibandingkan variasi secara vertikal

• Variasi secara horisontal terjadi karena bidangisobar bukan merupakan suatu bidang yangdatar

Meteorology for better life 8

PERUBAHAN TEKANAN SECARA VERTIKALPERUBAHAN TEKANAN SECARA VERTIKAL

Meteorology for better life 9

Meteorology for better life 10

BAROMETER

Prinsip Kerja ??

Meteorology for better life 11

• Isobar garis yang menghubungkan titik-titik yangmemiliki tekanan yang sama

• Gradien tekanan perubahan permukaan tekanansecara horisontal

• Palung daerah dengan pola memanjang pada tekananrendah

• Punggung daerah dengan pola memanjang padatekanan tinggi

• Isobar garis yang menghubungkan titik-titik yangmemiliki tekanan yang sama

• Gradien tekanan perubahan permukaan tekanansecara horisontal

• Palung daerah dengan pola memanjang pada tekananrendah

• Punggung daerah dengan pola memanjang padatekanan tinggi

Meteorology for better life 12

PUNGGUNG PALUNG

Meteorology for better life 13

Meteorology for better life 14

1. Hukum Gerak2. Gaya Utama Penggerak Angin3. Gaya Sekunder yang mempengaruhi Angin4. Kesetimbangan Gaya-gaya Pengatur Angin5. Sistem Angin Dunia

1. Hukum Gerak2. Gaya Utama Penggerak Angin3. Gaya Sekunder yang mempengaruhi Angin4. Kesetimbangan Gaya-gaya Pengatur Angin5. Sistem Angin Dunia

Meteorology for better life 15

• Gaya primer yangmenyebabkan terjadinyaaliran udara horisontaladalah gaya gradien tekanan(Fp)

• Fp terjadi akibat adanyaperbedaan tekanan akibatadanya perbedaan suhu

• Gaya primer yangmenyebabkan terjadinyaaliran udara horisontaladalah gaya gradien tekanan(Fp)

• Fp terjadi akibat adanyaperbedaan tekanan akibatadanya perbedaan suhu

Meteorology for better life 16

• Hukum Newton

I KesetimbanganII PercepatanIII Aksi - reaksi

• Hukum Newton

I KesetimbanganII PercepatanIII Aksi - reaksi

Meteorology for better life 17

• Udara bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah• Fp= - 1/ ρ (dp/dz)• Semakin tinggi gradien tekanan (dp/dz) maka gaya (Fp)

semakin besar udara bergerak semakin cepat•

• Udara bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah• Fp= - 1/ ρ (dp/dz)• Semakin tinggi gradien tekanan (dp/dz) maka gaya (Fp)

semakin besar udara bergerak semakin cepat•

Meteorology for better life 18

• Gaya sekunder adalah gaya yang timbul pada udarasetelah udara mulai bergerak

• Ada tiga gaya sekunder yang penting yang menyebabkanjalur (curved path flow) pada arah yang berbeda-bedayaitu :– Gaya Coriolis (Fc)– Gaya Sentrifugal (Fs)– Gaya Gesekan (Ff)

• Gaya sekunder adalah gaya yang timbul pada udarasetelah udara mulai bergerak

• Ada tiga gaya sekunder yang penting yang menyebabkanjalur (curved path flow) pada arah yang berbeda-bedayaitu :– Gaya Coriolis (Fc)– Gaya Sentrifugal (Fs)– Gaya Gesekan (Ff)

Δv / Δt = Fp + Fc + FfΔv / Δt = Fp + Fc + Ff

Meteorology for better life 19

• Gaya Coriolis timbulkarena adanya rotasibumi

• Fc= - 2Ωv sin Φ• Fc menyebabkan

pembelokan arah anginke kanan di belahanbumi utara dan ke kiri dibelahan bumi selatan

• Di equatorFc=0• Di KutubFc=max

• Gaya Coriolis timbulkarena adanya rotasibumi

• Fc= - 2Ωv sin Φ• Fc menyebabkan

pembelokan arah anginke kanan di belahanbumi utara dan ke kiri dibelahan bumi selatan

• Di equatorFc=0• Di KutubFc=max

Meteorology for better life 20

• Gaya sentrifugal (Fs) adalah gaya tarik ke arah luar padajalur yang melengkung

• Gaya sentrifugal merupakan salah satu sebab terjadinyasirkulasi yang berbeda pada daerah tekanan rendah dantinggi

• Gaya sentrifugal (Fs) adalah gaya tarik ke arah luar padajalur yang melengkung

• Gaya sentrifugal merupakan salah satu sebab terjadinyasirkulasi yang berbeda pada daerah tekanan rendah dantinggi

Meteorology for better life 21

• Gaya gesekan terjadi akibat kekasapan permukaan bumi• Gaya gesekan arahnya berlawanan dengan arah gerak angin• Semakin tinggi dari permukaan pengaruh gaya gesekan

semakin kecil• Gaya gesekan ~ 0 pada ketinggian > 600 m dpl

• Gaya gesekan terjadi akibat kekasapan permukaan bumi• Gaya gesekan arahnya berlawanan dengan arah gerak angin• Semakin tinggi dari permukaan pengaruh gaya gesekan

semakin kecil• Gaya gesekan ~ 0 pada ketinggian > 600 m dpl

Meteorology for better life 22

Meteorology for better life 23

• Sebagai akibat adanya gaya tersebut maka timbul jenis anginsebagai berikut :

– Angin Geostropik– Angin Gradien– Aliran angin pada isobar lurus di bawah ambang gesekan– Pembelokan aliran udara di bawah ambang gesekan

• Sebagai akibat adanya gaya tersebut maka timbul jenis anginsebagai berikut :

– Angin Geostropik– Angin Gradien– Aliran angin pada isobar lurus di bawah ambang gesekan– Pembelokan aliran udara di bawah ambang gesekan

Meteorology for better life 24

• Skala makro sistem angin dunia• Skala mesoAngin lokal• Skala mikro angin yang jangka waktunya pendek

(beberapa menit)

• Skala makro sistem angin dunia• Skala mesoAngin lokal• Skala mikro angin yang jangka waktunya pendek

(beberapa menit)

Meteorology for better life 25

• Model Hadley (1735)mengasumsikan:

– Bumi tidak berotasi– Permukaan bumi rata dan

terdiri dari komposisi seragam– Letak bumi tidak miring

terhadap sumbunya– Satu-satunya perbedaan

adalah pemanasan yang tidaksama antara daerah equatordan kutub

• Model Hadley (1735)mengasumsikan:

– Bumi tidak berotasi– Permukaan bumi rata dan

terdiri dari komposisi seragam– Letak bumi tidak miring

terhadap sumbunya– Satu-satunya perbedaan

adalah pemanasan yang tidaksama antara daerah equatordan kutub

Meteorology for better life 26

• Angin yang timbul pada pola angin dunia :– Jet stream– Angin Pasat– Angin Kutub– Jet front kutub

• Tiga wilayah yang memisahkan daerah angin:– Doldrums– Lintang kuda– Front kutub

• Angin yang timbul pada pola angin dunia :– Jet stream– Angin Pasat– Angin Kutub– Jet front kutub

• Tiga wilayah yang memisahkan daerah angin:– Doldrums– Lintang kuda– Front kutub

Meteorology for better life 27

• Sepanjang front kutubperbedaan suhu sangat besarsehingga gradien tekananmenjadi tinggi

• Kecepatan angin ini 250-500km/jam

• Sepanjang front kutubperbedaan suhu sangat besarsehingga gradien tekananmenjadi tinggi

• Kecepatan angin ini 250-500km/jam

Meteorology for better life 28

• Antisiklon adalah anginyang terjadi secarakonvergen pada pusattekanan tinggi

• Antisiklon adalah anginyang terjadi secarakonvergen pada pusattekanan tinggi

Meteorology for better life 29

• Angin lokal merupakan angin yang timbul akibat kondisilokal yang biasanya disebabkan oleh perbedaan suhu dantopografi

• Angin lokal cakupan wilayahnya terbatas pada daerahyang kecil

• Angin lokal merupakan angin yang timbul akibat kondisilokal yang biasanya disebabkan oleh perbedaan suhu dantopografi

• Angin lokal cakupan wilayahnya terbatas pada daerahyang kecil

Meteorology for better life 30

• Angin ini disebabkan oleh perbedaan lajupemanasan/pendinginan antara daratan dan lautan

• Angin laut angin yang bergerak dari laut menujudaratan

• Angin darat angin yang bergerak dari darat ke laut

• Angin ini disebabkan oleh perbedaan lajupemanasan/pendinginan antara daratan dan lautan

• Angin laut angin yang bergerak dari laut menujudaratan

• Angin darat angin yang bergerak dari darat ke laut

Meteorology for better life 31

Angin DaratAngin Laut

Meteorology for better life 32

• Dicirikan oleh perubahan arah akibat perubahanmusim

• Dominan di daerah India dan Asia tenggara• Pola hujan yang panjang pada musim panas (summer)

diikuti oleh musim gugur (autum) dan kering padamusim dingin (winter)

• Dicirikan oleh perubahan arah akibat perubahanmusim

• Dominan di daerah India dan Asia tenggara• Pola hujan yang panjang pada musim panas (summer)

diikuti oleh musim gugur (autum) dan kering padamusim dingin (winter)

Meteorology for better life 33

Meteorology for better life 34

• Penyebab ?? topografi• Angin gunung bergerak dari puncak gunung ke arah

lembah ( malam hari )• Angin lembah bergerak dari lembah menuju puncak

gunung ( siang hari )

• Penyebab ?? topografi• Angin gunung bergerak dari puncak gunung ke arah

lembah ( malam hari )• Angin lembah bergerak dari lembah menuju puncak

gunung ( siang hari )

Meteorology for better life 35

Angin Lembah Angin GunungAngin Gunung

Meteorology for better life 36

Meteorology for better life 37

Meteorology for better life

Departemen Geofisika dan Meteotologi,Gedung FMIPA Wing 19 Level 4Kampus IPB Darmaga, Bogor – Indonesia0251-8623850 - http://geomet.ipb.ac.id

TERIMA KASIH