bab 1 meteorologi-atmosfer bumi · pdf file2/25/13 2 • atmosfer bumi ibarat selimut yang...
TRANSCRIPT
2/25/13
1
Atmosfer Bumi Meteorologi
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
• Atmosfer Bumi berperan dalam menjaga bumi agar tetap layak huni.
• Dengan keberadaan atmosfer, suhu Bumi tidak turun secara drastis di malam hari dan tidak memanas dengan cepat di siang hari.
• Atmosfer membuat ketersediaan air di Bumi lebih terjaga dan melindungi kita dari radiasi matahari.
• Selain itu, atmosfer menyediakan medium untuk menyebarkan gelombang bunyi dan radio ke segala bagian Bumi.
Peran Atmosfer Bumi dalam Kehidupan Kita
• Pendahuluan
2/25/13
2
• Atmosfer bumi ibarat selimut yang melindungi bumi dan makhluk hidup yang tinggal di atasnya, dari serangan sinar-sinar kosmik, ultraviolet matahari dan partikel-partikel (material) luar angkasa.
• Utamanya Atmosfer bumi disusun oleh lapisan tipis gas-gas utamanya Nitrogen, N2, Oksigen, O2, dan sejumlah kecil gas-gas seperti uap air (H20) dan karbon dioksida (C02)
Peran Atmosfer Bumi dalam Kehidupan Kita
• Pendahuluan
Komposisi Atmosfer Bumi
• Pendahuluan
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
2/25/13
3
Komposisi Atmosfer Bumi
• Pendahuluan
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
Komposisi Atmosfer Bumi
• Pendahuluan
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
2/25/13
4
Komposisi Atmosfer Bumi
• Pendahuluan
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
• Tekanan udara di atmosfer bumi semakin ke atas semakin berkurang. • Tekanan udara berkurang karena kepadatan gas di atmosfer semakin ke
atas juga semakin kecil. • Tekanan udara standar pada muka laut adalah 1013,25 hPa. • Secara vertikal, suhu udara di atmosfer tidak berubah secara konstan. • Pada troposfer, suhu udara menurun sesuai ketinggian. Namun pada
stratosfer, semakin ke atas suhu semakin naik, lalu kemudian menurun lagi di mesosfer. Pada termosfer, suhu udara kembali naik sesuai ketinggiannya.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
2/25/13
5
• Tekanan udara di atmosfer berkurang secara eksponensial seiring bertambahnya ketinggian;
• Tekanan udara diukur dengan menggunakan barometer.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Tekanan Udara
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
• Lebih dari 90% udara di atmosfer terkandung pada ketinggian 0 – 20 km di atas permukaan Bumi.
• Pengetahuan akan sifat-sifat atmosfer pada lapisan tekanan udara tertentu penting dalam kegiatan peramalan cuaca.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Tekanan Udara
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
2/25/13
6
• Sebagaimana tekanan udara, kerapatan udara juga mengecil secara eksponensial seiring bertambahnya ketinggian.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Kerapatan Udara
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Suhu Udara Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens • Perubahan suhu udara di atmosfer tidak sama untuk setiap lapisan.
• Di termosfer dan stratosfer suhu udara naik seiring bertambahnya ketinggian.
• Lapisan-lapisan antara (Tropopause, Stratopause, Mesopause) tidak memperlihatkan perubahan suhu.
Essentials of Meteorology, Donald Ahrens
2/25/13
7
• Berdasarkan suhu udara, atmosfer bumi terbagi atas troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Setiap lapisan-lapisan tersebut dibatasi lapisan antara (tropopause, stratopause, mesopause, dan termopause).
• Berdasarkan bahan penyusun, atmosfer bumi terbagi atas heterosfer dan homosfer. Heterosfer adalah bagian atmosfer yang bahan penyusunnya memiliki komposisi berbeda-beda satu sama lain (termosfer dan eksosfer). Homosfer adalah bagian atmosfer yang komposisinya serupa (troposfer, stratosfer, troposfer).
• Ionosfer adalah lapisan atmosfer yang memiliki jumlah ion yang besar; letaknya > 60 km dari muka bumi (sebagian mesosfer, termosfer, dan eksosfer ).
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
TROPOSFER
• Tempat terjadinya peristiwa cuaca. • Penurunan suhu (lapse rate) rata-rata setiap kenaikan 1 km adalah 6.5oC. • Dapat terjadi inversi di tempat dan kondisi tertentu. Inversi adalah
kenaikan suhu seiring naiknya ketinggian. • Survey cuaca di troposfer dilakukan dengan radiosonde (balon yang
memuat peralatan cuaca). • Kata ‘troposfer’ berasal dari kata Yunani ‘tropein’ yang berarti ‘berubah’. • Paling tebal di ekuator, paling tipis di kutub. Selama musim panas
ketebalan troposfer bertambah dan berkurang selama musim dingin.
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
2/25/13
8
STRATOSFER
• Terjadi inversi secara umum. Inversi di troposfer menghalangi udara dari troposfer naik lebih tinggi lagi.
• Batasnya dengan troposfer dinamai tropopause. Di sana terjadi aliran angin yang kuat pada lintang subtropis, disebut arus jet.
• Inversi di troposfer disebabkan karena kandungan gas ozon yang tinggi di sana. Gas ozon menyerap energi dari sinar UV matahari.
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
MESOSFER
• Suhu udara di mesosfer turun seiring naiknya ketinggian. Pada bagian tertinggi mesosfer suhu udara -90oC.
• Komposisi udara sama seperti troposfer dan stratosfer, namun dengan jumlah molekul udara yang sangat sedikit.
• Karena jumlah molekul udara yang sedikit, maka tekanan udara di mesosfer sangat rendah.
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
2/25/13
9
MESOSFER
• Suhu udara di mesosfer turun seiring naiknya ketinggian. Pada bagian tertinggi mesosfer suhu udara -90oC.
• Komposisi udara sama seperti troposfer dan stratosfer, namun dengan jumlah molekul udara yang sangat sedikit.
• Karena jumlah molekul udara yang sedikit, maka tekanan udara di mesosfer sangat rendah.
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
TERMOSFER DAN EKSOSFER
• Jumlah molekul udara di termosfer sangat sedikit, satu buah molekul udara harus bergerak setidaknya satu km agar bisa menabrak molekul udara lainnya.
• Suhu udara di termosfer naik seiring bertambahnya ketinggian karena molekul O2 menyerap energi radiasi matahari. Suhu dapat naik hingga di atas 500oC.
• Kita tidak akan merasa panas di termosfer karena sangat sedikit molekul udara yang akan menabrak kulit dan memindahkan panasnya ke kita.
• Eksosfer adalah bagian terluar tempat molekul udara kabur dari atmosfer bumi .
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
2/25/13
10
IONOSFER
• Ionosfer adalah lapisan atmosfer dengan jumlah ion yang besar, letaknya >60 km di atas muka bumi (meliputi sebagian mesosfer, termosfer, eksosfer).
• Terdiri atas lapisan D (ketinggian 60 – 120 km), E (ketinggian 120 – 180 km), dan F ( ketinggian >180 km).
• Lapisan D hanya ada pada siang hari, dan menyerap sinyal radio AM. • Lapisan E dan F berguna dalam pemantulan sinyal radio AM sehingga kita
bisa mendengarkan siaran dari luar negeri di malam hari. • Siaran radio FM tidak dipantulkan ionosfer.
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
• Cuaca merupakan kondisi atmosfer pada tempat dan waktu tertentu. • Unsur-unsur cuaca: suhu udara, tekanan udara, kelembaban, awan,
curahan, visibilitas, dan angin. • Kondisi cuaca rata-rata dalam interval waktu yang relatif lama disebut
iklim. • Frekuensi kejadian-kejadian cuaca ekstrim dipergunakan untuk
mengklasifikasikan iklim yang memiliki kondisi rata-rata hampir sama. • Sebagai sebuah sistem yang dinamis, kondisi iklim bumi juga berubah-
ubah selama ribuan tahun.
• Cuaca dan Iklim
2/25/13
11
• Citra satelit berguna untuk memonitor kejadian cuaca dari atas. • Dengan citra satelit kita bisa melihat pola-pola dan karakteristik cuaca
dengan lebih baik. • Kita bisa menuangkan hasil pengamatan satelit menjadi sebuah peta
cuaca.
Citra Satelit untuk Penelitian Cuaca
• Cuaca dan Iklim
• Dengan citra satelit kita bisa melihat pola-pola dan karakteristik cuaca dengan lebih baik.
• Kita bisa menuangkan hasil pengamatan satelit menjadi sebuah peta cuaca.
• Cuaca dan Iklim Citra Satelit untuk Penelitian Cuaca Essentials of
Meteorology, Donald Ahrens