kuliah 5 -tekanan udara dan angin-2013

7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013

1/57

TOPIK HARI INI

1.POLA DAN TEKANAN UDARA

2.ANGIN

a. Ragam Angin

b. Fungsi Anginc. Kecepatan dan pengukuran angin

3. TURBULENSI ATMOSFER

4. POLA ARAH ANGIN DI INDONESIA5. PENGARUH ANGIN

a. Terhadap Tanaman

b. Terhadap Hama dan Penyakit Tanaman


2/57

1. POLA DAN TEKANAN

UDARA

Tekanan udara : adalah gaya berat kolomudara dan permukaan tanah sampai puncak

atmosfer per satuan luas.

Mengapa sampai terjadi gaya tersebut ?

Adanya percepatan ke bawah oleh gravitasi(g)

Adanya massa udara (m)

Hasil perkalian antara percepatan gravitasi

dengan massa udara disebut berat (W)


3/57

Tekanan udara pada setiap titik (P) merupakan berat

total udara di atas titik tersebut per satuan luas (A)

Tekanan =Gaya Berat

Luas


4/57

TEKANAN UDARA NORMAL : tekanan

kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumipada garis lintang 45o dan suhu 0 0C. Besarnya

tekanan udara dinyatakan dalam atmosfer (atm).

Tekanan udara diukur

berdasarkan tekanan gaya

pada permukaan denganluas tertentu (1 cm2, 1 m2,

dll.)


5/57

Tekanan 1 atm setara dengan tekanan yang

diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm.

1 atm = 760 mm Hg = 14.7 psi

= 1.013 mbar

Psi (pound per square inchi)


6/57

Pengukuran Tekanan Udara

Alat Pengukur Tekanan udara = Barometer

Tekanan udara berkurang dengan naiknya ketinggiantempat (elevasi atau altitude)

Persamaan Laplace

h = k (1 + t)log [o/ h)

h = ketinggian tempat

K = konstanta (18.400)

= koefisien pemuaian udara (0.000367)

t = suhu rata-rata antara permukaan laut sampai

pada ketinggian h

o = Tekanan udara pada permukaan laut = Tekanan udara ada ermukaan ketin ian h


7/57

Hubungan Ketinggian dengan

Tekanan Udara

Hubungan antara tekanan

udara dengan ketinggian

tempat dipakai untuk

merancang alat untukpengukuran tinggi tempat =

ALTIMETER

Tekanan udara umumnyamenurun untuk setiap

bertambah ketinggian 100 m


8/57

Tekanan Udara di

Daerah TROPIS

Tekanan udara dipengaruhi olehsuhu.

Daerah tropis, dengan fluktuasi

suhu musiman yang kecil,

membuat tekanan udara relatifkonstan.

Tekanan udara yang tidak

berfluktuasi secara nyatamembuat kecepatan angin di

kawasan dekat equator umumnya

rendah.

Daerah dengan tekanan udara


9/57

Pola Tekanan Udara

Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh :

1. Garis edar matahari, menyebabkan fluktuasi suhumusiman. Suhu mempengaruhi pemuaian dan penyusutanvolume udara. Jika udara memuai maka volume udara

renggang sehingga tekanannya menurun, sebaliknya, jikavolume udara menyusut maka maka kerapatan udaramenjadi tinggi akibatnya tekanannya meningkat.

2. Bentangan Laut, sebagai pemasok uap air ke udara(evaporasi). Penambahan uap air ke udara menyebabkan

tekanan udara meningkat. Terjadi fenomena angin laut(siang) dan angin darat (malam)

3. Ketinggian tempat


10/57

Garis edar matahari

Garis edar Matahari pada

musim panas dan musim dingin.

Garis putus-putus adalah garis

Musim yang berlangsung di

Bagian Selatan merupakankebalikan dari musim di

Bagian Utara. Contoh : pada

bulan Desember di Australia

sedang terjadi musim panas,

di Kanada musim dingin.

Pada musim panas, siang di

sebuah tempat akan lebih

panjang daripada malam.

Contohnya di Eropa Utara,panjang siang bisa lebih dari

15 jam, sedangkan malam

cuma 9 jam. Di Denmark,

pada musim panas Matahari

masih tampak terang padahalsudah jam 9 malam. Semakin


11/57

Pada bulan Juni, Bumi bagian Utara

mendapat cahaya Matahari lebih banyak.

Pada bulan Desember Bumi bagian Selatan

mendapat cahaya Matahari lebih banyak.


12/57

Pusat Tekanan

Udara

Pusat tekanan udara dipengaruhi oleh unsur-unsuryang mempengaruhi perbedaan tekanan udara (garis

edar matahari, bentangan laut dan ketinggian).

Pusat-pusat tekanan udara bersifat temporer.

Pusat tekanan rendah disebut siklon, depresi ataulow.

Pusat tekanan tinggi disebut antisiklon atau high. Pusat tekanan rendah yang memanjang disebut

palung atau rough.

Pusat tekanan tinggi yang memanjang disebut ridge(punggung bukit/mountain).


13/57


14/57

2. ANGIN

Angin = massa udara yang bergerak

Angin bergerak secara vertikal danhorisontal dengan kecepatan yangdinamis dan fluktuatif.

Pendorong bergeraknya massa udara

adalah perbedaan tekanan udaraantara satu tempat dengan tempatyang lain.Angin selalu bertiup dari tempatdengan tekanan udara tinggi ke

tempat dengan tekanan udarayang lebih rendah.

Pengaruh perputaran bumiterhadap angin disebut dengan

pengaruh Cariolis (Cariolis


15/57

Cariolis Effect, angin bergerak searahjarum jam mengitari daerah bertekanan

rendah di belahan bumi selatan,sebaliknya bergerak berlawanan jarum

jam mengitari daerah bertekanan rendahdi bumi utara.


16/57


17/57

Ragam

Angin

Prevailing windpada daerah :tropis disebut : trade wind,beriklim sedang : westerlies

wind, daerah kutub :polarwind

Angin yang mengikuti pola umum sirkulasi

udara =prevailing wind


18/57


19/57

Angin musiman (seasonal wind)

Angin monsoon, angin berubah sesuai musim.

Angin bertiup dari arah

timur laut selama periode

6 bulan dan dari arahbarat daya selama 6 bulan

berikutnya


20/57

Angin di dekat permukaan bumi,kecepatannya lebih rendahdibandingkan dengan lapisan udarayang lebih tinggi.

Terjadi karena hambatan akibatgeseran dengan permukaan bumi.

Arah Angin pada ketinggian lapisanudara yang tinggi juga lebih bervariasi.

Pada ketinggian 6 12 km, dapat

dijumpai angin dengan kecepatansampai 300 km/jam yang umumnyaberhembus dari barat, disebutjetstream.


21/57

Angin darat dan

angin laut Terjadi akibat perbedaan suhu udara

di atas laut (atau danau) denganudara di atas wilayah daratan.

Siang hari, diatas daratan lebih

panas dibanding lautan sehinggaangin berhembus dari arah laut kedaratan, ANGIN LAUT.

Malam hari, daratan lebih dinginsehingga tekanan udaranya lebihtinggi, menyebabkan anginberhembus dari daratan ke arah

lautan, ANGIN DARAT


22/57


23/57

Angin gunung dan

angin lembah

Siang hari, bagian pun cak gunung menerima radiasimatahari lebih banyak sehingga suhunya lebihtinggi, angin berhembus dari lembah ke puncak

gunung, ANGIN LEMBAH.


24/57

Malam hari, angin akan bergerak dari puncak

ke arah lembah karena udara di puncak lebih

dingin dibanding lembah akibat kehilanganpanas melalui radiasi gelombang panjang ke

atmosfer. Angin dari arah puncak pada malam

hari disebut ANGIN GUNUNG.


25/57

Angin lokal

Anginfoehn, angin yang melintasipegunungan, mengalami tekanan karenaturun dari elevasi tinggi ke ke levasi rendah.Angin bersifat kering dan panas.

Angin chinookyang berhembus di lerengtimur pegunungan Rocky (USA) dan Santa Anadi California Selatan, dapat merusak tanamanpertanian.

Angin Bohorok (Sumut), angin kumbang(Cirebon), angin gending (Jawa Timur).


26/57

Fungsi

Angin

Tiga sifat Angin:

1. Angin menyebabkan tekanan terhadappermukaan yang menentang arah angin

tersebut

2. Angin mempercepat pendinginan daribenda yang panas

3. Kecepatan angin sangat beragam daritempat ke tempat lain dan dari waktu kewaktu.


27/57

Kecepatan dan

Pengukuran Angin

Kecepatan angin: kecepatan angin horisontal pada ketinggian2 m dari permukaan tanahnyang ditanami rumput.

Alat pengukur = ANEMOMETER

Kecepatan angin ditentukan oleh perbedaan tekanan udara

antara tempat asal dan tujuan angin dan resistensi medanyang dilaluinya.

u = [u*/kk].Ln[Z + ZM d)/ ZM )]

Dimanau = kecepatan angin (m/det)

u* = velositas friksi (m/det)Kk = konstanta von Karman (0.4)

Z = ketinggian dari permukaan tanah

ZM = parameter kekasaran momentum (momentum rougness

parameter)

d = keringgian alihan permukaan (zero plane displacement)Untuk tanaman/ve etasi an sera am d = 0.4 h Zm = 0.13 h


28/57


29/57

3. TURBULENSI

ATMOSFER

Angin dalam pergerakannya tidak mengikutigaris lurus tetapi berkelok-kelok sesuai denganmedan yang dilewatinya.

Angin akan menghindar (berbelok ke arah lain)jika kekuatan dorongnya lebih rendah darihambatan yang dimiliki oleh struktur fisik bendayang diterpanya.

Kecepatan angin juga tidak stabil, pergerakan

angin akan lebih cepat jika hambatan/resistensimedia yang dilaluinya rendah.

Fenomena arah dan kecepatan angin yangberubah-ubah disebut TURBULENSI.


30/57

Variasi arah dan kecepatan angin yangdisebabkan oleh kekasaran permukaan :

Turbulensi Mekanis. Turbulensi yang terjadi disebabkan perbedaan

suhu lapisan atmosfer : turbulensi termal/turbulensi konvektif.

Turbulensi termal, terjadi pada saat udarapanas pada permukaan bergerak ke atassecara vertikal karena resistensi dari lapisanudara diatasnya.

Kecepatan angin turbulensi mekanisfluktuasinya lebih kecil tetapi frekuensinyalebih tinggi dibandingkan fluktuasi akibatturbulensi termal.


31/57

4. POLA ARAH ANGIN DI

INDONESIA

Di daerah tropis akan terjadi angin dari daerah maksimum

subtropis ke daerah minimum equator.

Angin ini disebut anginpassat timurlaut di

belahan bumi utara dan

angin passat tenggara di

belahan bumi selatan

Angin passat banyak

membawa uap air karena

berhembus di laut lepas.


32/57

Di Indonesia yang secara geografis terletak di antara dua

benua (Asia dan Australia) dan dua samudera serta letak

matahari yang berubah setiap enam bulan berada di

utara dan enam bulan berada di selatan khatulistiwa,

maka angin passat tersebut mengalami perubahan

menjadi angin muson (angin musim) barat dan angin

muson timur.


33/57

Angin Pasat Tenggara

berhembus secara normal

sepanjang tahun. Angin Pasatmengakibatkan massa air

yang hangat di bagianTimur Samudera Pasifik

bergerak menuju perairanTimur Indonesia.

Hal ini mengakibatkan daerah KepulauanIndonesia yang terletak antara samudera hindia

bagian Timur dengan Samudera Pasifik bagian

Barat menyumbangkan tempat penyimpanan

bahang (heat) terbesardalam lautan dunia.


34/57

Di dalam dan sekeliling Indonesiaini didapatkan suhu

permukaan laut yang tinggi(>28 C). Suhu yang tinggi

tersebut akan mem-pengaruhipertukaran bahang dan

mengatur interaksi antara

atmosfer dan lautan yang akan

berakibat besar tehadap cuacalokal Kepulauan Indonesia dan

dunia.


35/57

Pola angin yang sangat berperan di Indonesia

adalah Angin Muson, hal ini disebakan karena

Indonesia teletak diantara Benua Asia danAustralia diantara Samudera Pasifik dan Samudera

Hindia.

1. Musim barat (Desember

April)2. Musim Timur (April - Oktober)

3. Musim Peralihan (Maret Mei dan September N

Keadaan musim di Indonesia terbagi menjadi tiga

golongan :


36/57

5. PENGARUH

ANGIN

: Terhadap

tanaman

Angin bersifat meratakan tekanan udara, artinya

angin akan bergerak dari tekanan udara tinggi ke

tekanan udara rendah.

Semakin tinggi perbedaan

tekanan udara di dua

tempat, akan

menyebabkan kecepatanpergerakan angin akan

semakin besar


37/57

Kecepatan angin mencapai nol pada permukaan

tanah, dan naik dengan ketinggian dari

permukaan tanah

Perbedaan kecepatan angin menyebabkan

suatu bentuk kecepatan angin vertikal. Profil

kecepatan angin merupakan pola kecepatan

angin menurut ketinggian di atas permukaantanah


38/57

Kecepatan angin akan berkurang

dengan pengurangan jarak dari

permukaan. Udara yang mengalir di

atas permukaan, akan mendapat

gaya gesek dari permukaan tersebut


39/57

Profil angin logaritmik di

atas kanopi


40/57

Angin mempengaruhi

pertumbuhan dan

perkembangan tanamanmelalui pertukaran CO2

dan uap air, antara

tanaman danlingkungannya

ANGIN : Unsur iklim dan salah satu unsur iklim

mikro


41/57

1

2

3

4

5

6

h

t

x

Profil Kecepatan Angin di Atas Tanaman Jagung

k t i


42/57

Apa manfaat dari mengetahui

Profil Angin ?

kecepatan angin

bergantung kepada

besarnya gaya gesek;

gaya gesek tersebutberbeda menurut :

1. Sifat permukaan

2. Kerapatan tanaman3. Jenis tanaman


43/57

Profil angin yang diukur

merupakan kerapatan

momentum yang pentinguntuk mengetahui

perpindahan uap air dan CO2

yang disebabkan peristiwa

aerodinamik


44/57


45/57

Profil angin dapat digunakan untuk

menduga kecepatan angin padaketinggian tertentu

Pencatatan data profil angin

dapat digunakan untuk

penerapan irigasi sprinkel yang

penyebaran air nya ditentukan

oleh arah dan kecepatan angin


46/57

Profil Angin pada Pertanaman Jagung (Lemon, 1963)

crop height

zero planeRegion I

Region II

d

H

Z0


47/57

Perbedaan tersebut disebabkan karena

berpindahnya nilai (d) karena perbedaan

kekasaran permukaan tajuk tanaman (Z0)

Karena perpindahan nilai zero plane (d),

maka persamaan profil angin menjadi :

Z > H > Z0 + d; dimana = 1/k [

] ln Z-d

Z0

Profil angin di atas tajuk

tanaman berbeda-beda

tergantung dengan tinggitanaman tersebut


48/57

Kecepatan angin

Karakteristik kecepatan angin pada lapisan

boundary layer

d Jarak perpindahan zero plane (zero plane displacement)/

jarak pemindahan efektif terhadap angin


49/57

Pengaruh angin terhadap

pertumbuhan tanaman :

Exposure evander(tidak

berpengaruh) ; kelompok

ini termasuk jenis rumput

yang pendek sehinggakerusakan yang ditimbulkan

akibat angin dengan

kecepatan tinggi hampir

tidak terjadi.


50/57

Exposure tolerant(toleran

terhadap kerusakan) ; salah

satu jenis tanaman ini

diantaranya adalah barley.Penurunan produksi akan

terjadi jika kecepatan angin

bertambah besar.


51/57

Exposure sensitive

(sensitif terhadap

kecepatan angin) ;Penurunan produksi

akan terjadi dengan

cepat jika kecepatan

angin bertambah dengandrastis.


52/57

5 PENGARUH T h d h &


53/57

5. PENGARUH

ANGIN

: Terhadap hama &

penyakit tanaman

Penyebaran inokulum

penyakit tumbuhan

merupakan hal yang palingpenting, karena inokulum

dapat menyebar, tumbuh,

dan berkembang ke daerah-

daerah yang jauh tempatnya

dari sumber inokulum.


54/57

Inokulum dapat menyebar

secara aktif dan pasif.Penyebaran secara aktif terjadi

karena adanya aktivitas

individu, sedangkan secarapasif ini tergantung pada

pembawanya. Salah satu

agen pembawa sehingga

terjadi penyebaran secara

pasif adalah angin.


55/57

Kebanyakan penyakit tanaman yang

menyebar secara cepat dan

diasumsikan mempunyai proporsi

epidemik yang besar yangdisebabkan oleh patogen jamur,

bakteri, dan virus disebabkan oleh

angin (langsung atau tidak langsung)

melalui vektorterbawa olehangin. Angin juga dapat

menyebabkan permukaan

tanaman terluka karena

hembusan kerasnya atau karenasaling bersinggungan antar tanaman

atau melalui pasir yang diterbangkan

dan hal ini memungkinkan terjadinya

infeksi


56/57

Banyak jamur parasit yang

penyebarannya terutamadilakukan oleh angin, karena

jamur membentuk dan

membebaskan spora

ke udara dalam jumlah

yang tidak terhitung,mempunyai ukuran yang kecil

dan ringan sekali, sehinggamudah diangkut oleh angin

dalam jarak jauh.


57/57

kuliah 5 -tekanan udara dan angin-2013

Documents