makalh massa udara

Upload: amir-mustofa-irawan

Post on 13-Jul-2015

192 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Front merupakan daerah bertemunya dua massa udara yang sifat fisik sertakekuatannya berbeda. Simbol-simbol pada peta sinoptik seperti cuaca, tekanan udara, kecepatan angin, suhu udara, suhu titik embun, dan jenis awan merupakan simbol-simbol yang menjadi indikator terjadinya front di suatu daerah. Frontdapat dibedakan atas lima jenis yaitu front panas (warm front), front dingin (cold front), front campuran (occluded front), front stasioner (stationary front) dan siklon frontal. Front ini diklasifikasikan berdasarkan pada temperatur udara dan dominasi udara yang terjadi. Setiap jenis front memiliki masing-masing keunikan dan karakteristik yang berbeda-beda. Karakteristik front dingin berbeda dengan front panas. Apabila terjadi front dingin, daerah tersebut akan mengalami hujan deras dan badai yang biasanya disertai dengan petir dan kilat, sedangkan pada front panas yang terjadi adalah gerimis yang berkepanjangan. Begitu pula dengan front campuran, stasioner dan siklon frontal, yang memiliki dampak atau pengaruh yang berbeda terhadap fenomena cuaca. Dalam penulisan kali ini saya akan membahas mengenai segala sesuatu yang berkaitan dengan front meliputi pengertian, jenisnya dan penyebab terbentuknya sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas mata kuliah Analisa Cuaca II di Akademi Meteorologi dan Geofisika. 1.2 TUJUAN Tujuan penulisan mengenai front ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mandiri dan tengah semester mata kuliah Analisa Cuaca II di Akademi Meteorologi dan Geofisika.

BAB II ISI2.1 Massa Udara Massa Udara adalah bagian atmosfer yang tebalnya mencapai ribuan meter dari permukaan tanah dan meluas sampai ribuan kilometer persegi. Suhu dan kelembapannya serba sama dalam arah mendatar. Karakteristik cuaca dalam massa udara bergantung pada dua sifat dasar, yaitu sebaran suhu ke arah tegak dan kadar airnya. Sebaran suhu ke arah tegak menyatakan kemantapan massa udara. Karena kemantapan erat kaitannya dengan gerak vertikal di dalam massa udara, maka sebaran uap air ke arah atas, bentuk kondensasi dan jumlah curah hujan, semuanya ditentukan oleh sebaran suhu ke arah tegak. Agar suatu massa udara dapat terbentuk, udara harus berdiam atau bergerak untuk waktu yang lama di atas daeah luas yang memiliki daerah seragam. Selain itu, angin lemah dan sifat permukaan yang seragam juga harus terdapat bersama-sama dalam pembentukan massa udara. Angin lemah mengakibatkan udara akan berada di atas wilayah sumber lebih lama, sehingga mendekati keseimbangan dengan wilayah itu.Beberapa sifat pokok wilayah yang menentukan sifat massa udara adalah suhu dan apakah wilayah tersebut berupa daratan atau lautan. Massa udara dibagi menjadi enam kategori berdasarkan karakteristik iklim (temperatur dan kelembapan) dari tempat terbentuknya.

-

Maritim Tropik merupakan udara tropika yang terbentuk diatas lautan Daratan Tropik merupakan udara tropik daratan yang terbentuk

pada lintang rendah. Udaranya bersifat hangat, lembab, dan tidak stabil. diatas daerah subtropika. Misalnya daerah Afrika Utara, Amerika Serikat, Meksiko, dan daerah Gurun di Afrika (terutama di musim panas). Udara ini bersifat panas, kering, tidak stabil, dan jarang terdapat awan karena kelembapannya sangat rendah. Maritim Kutub merupakan udara yang terbentuk pada lintang tinggi diatas lautan. Pada musim dingin udara maritim kutub relatif dingin dibandingkan kutub benua atau artika. Pada musim panas udarnya sejuk. Udara maritim kutub bersifat lembab dan tidak stabil. Daratan Kutub merupakan udara yang terbentuk pada lintang tinggi diatas daratan. Udara ini memiliki sifat yang serupa dengan udara artika tetapi tidak sedingin udara artika. Massa udara ini tidak terlalu dingin pada musim panas dengan kelembapan yang berubah-ubah dan kestabilan yang jauh lebih kecil atau labil. Maritim Artik merupakan massa udara yang terdapat dalam musim Daratan Artik merupakan massa udara yang terdapat dalam musim dingin yang berasal dari lautan. dingin yang berasal dari daratan. Ketika angin mendorong kumpulan udara keduanya berinteraksi dengan seksamanya sehingga dapat membantu menyebarkan panas dan kelembapan pada permukaan planet. Ketika dua massa udara dengan temperatur dan kelembapan berbeda bertemu keduanya tidak bercampur, tetapi akan bertumbukan sepanjang garis yang diberi nama Front. Hal ini menyebabkan pembentukan awan dan prespitasi atau hujan. 2.2 Pengertian Front Front adalah batas antara pertemuan dua massa udara yang mempunyai sifat fisika (suhu, densitas) berbeda. Front merupakan daerah yang sempit dengan kecuraman perubahan sifat massa udara terhadap jarak yang besar. daerah front adalah tempat terjadinya transisi yang cepat antara massa udara yang satu dengan massa udara yang lain, mempunyai ketebalan yang berorde 100 km. Suhu merupakan sifat utama yang dipakai untuk mengidentifikasikan massa udara dan untuk menunjukan adanya front.Selain suhu kelembapan juga

dapat membantu dalam menganalisis peta cuaca danmenentukan lokasi front. Kelembapan ini dinyatakan dengan suhu tititk embun, gradien tekanan, arah dan kecepatan angin, perawanan, dan endapan. Front merupakan suatu wilayah atau tempat pertemuan antara dua massa udara yang memiliki perbedaan fisik dan kekuatannya. Biasanya, front terjadi di daerah lintang tinggi sekitar 66.5 lintang utara atau selatan. Pada awal pembentukannya, perkembangan hingga penguatan front dikenal dengan istilah frontogenesis. Sedangkan pada fase akhir pelenyapan atau penghancuran front dikenal dengan istilah frontolisis. Secara umum front dapat dibedakan atas lima jenis yaitu front panas (warmfront), front dingin (cold front), front campuran (occluded front), front stasioner (stationary front) dan siklon frontal. Klasifikasi front ini didasarkan pada temperatur udara dan dominasi udara yang terjadi. Analisis front sangat bermanfaat terutama untuk mempelajari fenomena cuaca yang mungkin terjadi dalam suatu wilayah. Dengan mengetahui jenis front yang terjadi maka kita dapat melakukan tindakan mitigasi untuk mencegah terjadinya keruskan akibat fenomena cuaca yang terjadi. Analisis front akan menjadi akurat jika kita mampu menganalisis proses terbentuknya front dari berbagai parameter unsur cuaca yang terjadi waktu lampau dan saat pengamatam.Pemahaman yang mendalam mengenai analisis front juga akan membantu kitauntuk melakukan forecasting kondisi cuaca. 2.3 Tingkat Pembentukan Front Tingkat pembentukan front dapat dibagi menjadi 3 tahap meliputi : a. Tingkat pertama terdiri atas: 1) Tahap normal, merupakan pertemuan antara udara kutub dari utara dengan udara ropis dari selatan. 2) Tahap deformasi, terjadi suatu putaran udara yang arahnya berlawanan jarumjam jika terjadi di belahan bumi utara dan searah dengan jarum jam jika terjadi di belahan bumi selatan. b. Tingkat kedua, pada tahap ini terjadi deformasi permukaan front (bidang discontinuitas) menjadi bentuk lidah atau sudut. Udara panas pada tingkat ini

terletak diantara masa udara dingin, kemudian udara panas didorong oleh angin yang menimbulkan gangguan. Disepanjang front panas terbentuk awan cirrus, altostraturs, dan altocumulus. Sedangkan di sepanjang permukaan front dingin berhubungan udara panas, sehingga udara panas menjadi tidak stabil dan naik dengan cepat sehingga mengakibatkan robohnya awan. c. Tingkat ketiga, Front dingin berpindah lebih cepat dari pada front hangat karena isobar dalam udara dingin lebih rapat. Oleh karena itu front dingin mendorong udara panas ke atas sehingga terjadi depresi.

Gambar 2. Penampang vertikal permukaan front. Front panas : udara panas mendorong udarayang lebih dingn, front dingin : udara dingin mendorong udara yang lebih panas.

2.3

Pembagian Front Front dapat dibagi menjadi menjadi 5 jenis meliputi: 1. Front Panas merupakan Front yang terbentuk karena massa udara panas lebih berpengaruh dari pada massa udara dingin. Udara panas akan naik karena lebih ringan kemudian mendingin. Dari kelembatan yang ada akan mengembun menjadi awan nimbostratus. Peristiwa ini akan menyebabkan presipitasi yang sedang.

2. Front Dingin merupakan massa udara yang terjadi jika massaudara dingin lebih dominan daripada massa udara panas. Udara dingin yang lebih padat akan bergerak dibawah udara panas dan udara panas akan naik, membentuk cumulonimbus.Peristiwa ini kadangkala menghasilkan hujan deras yangdisertai dengan badai.

3. Front Penumpukan merupan front yang terbentuk ketika front dingin lebih berpengaruh daripada front panas.

4. Front Stasioner (Stationary Front) Ada kalanya suatu front tidak cukup kuat untuk mendorong front lainnya, sehingga udara menjadi tidak bergerak. Kondisi ini dinamakan front stasioner atau front quasi stationer (Ahrens, 2007). Front quasi stationer dapat terjadi apabila ada dua massa udara yang bertemu, baik dingin maupun panas, tetapi masing-masing dari massa udara tersebut tidak cukup kuat untuk mendesak satu dengan yang lainnya sehingga tidak jelas mana yang mendominasi. Suatu

daerah dapat dikatakan mengalami front quasi stationer apabila tidak terjadi perubahan selama rentang beberapa lama. Hal ini bersifat subjektif, karena tergantung dari pengamat yang melakukan penelitian di lapangan. Pergerakan dari front quasi stationer ini hanya berkisar pada 5 knot. Kondisi cuaca di sepanjang front stasioner ini umumnya cerah atau sedikit berawan, dengan udara yang jauh lebih dingin disalah satu sisi. Hal ini disebabkan karena kedua massa udara relatif kering dan tanpa presipitasi. Tetapi front tersebut tak berlangsung lama. Jika udara yang lebih hangat mulai bergerak dan mendorong udara dingin, front tak lagi dalam kondisi stasioner. Kondisinya akan berubah menjadi front panas. Begitu pula ketika udara yang lebih dingin mendapat daya dorong yang lebih kuat, maka kondisi akan berubah menjadi front dingin dan udara hangat tersebut akan tergeser

Dalam beberapa keadaan suatu segmen front kutub yang panjang hampir menjadi stasioner. Di sepanjang bagian front ini terjadi osiliasi kecil sebagai gelombang-gelombang yang sanagt lemah yang bergerak sepanjang front. Di beberapa tempat front ini bergerak ke arah utara sebagai front hangat dan bergerak kembali ke arah selatan sebagai suatu front dingin beberapa jam kemudian. Front ini disebut front quasi stasioner. Jadi tidak begitu jelas mana

yang dominan. Kadang-kadang front ini mengikuti karakteristik suatu front hangat dalam hal adanya gerakan ke arah atas, meskipun posisi frontal permukaan memperlihatkan gerakan yang kecil. Front stasioner pada peta cuaca ditandai dengan alternating setengah lingkaran merah dan biru yang berlawanan arah, tidak menunjukkan pergerakan signifikan. Ketika front stasioner berada pada skala kecil, degenerating ke zona yang sempit di mana arah angin berubah cukup signifikan lebih dari jarak dekat, mereka dikenal sebagai shearlines. Shearline digambarkan sebagai garis merah titik dan strip.

Gambar 14. Shearline untuk menggambarkan front stasioner (sumber: www. earth.usc.edu) 5. Siklon Frontal Siklon frontal adalah daerah front dimana terjadi pertemuan dua massa udara yang berbeda kekuatan dan karakter. Siklon frontal merupakan bentuk front yang terjadi dalam keadaan khusus. Depresi frontal dalam tahapan paling berkembang dapat berupa badai besar yang lebarnya mencapai 1600 km (1000 mil) dan dapat bergerak sejauh ribuan kilometer (mil), membawa cuaca penuh badai yang sangat mudah berubah arah ke berbagai tempat sebelum akhirnya menghilang. Front bergerak digambarkan di peta cuaca sebagai garis lengkung. Siklon frontal sering juga disebut sebagai siklon ekstratropis karena siklon frontal ini terjadi di lintang-lintang menengah dan tinggi. Siklon tersebut berbeda dari siklon tropis dalam beberapa hal, tetapi yang paling menonjol adalah bahwa siklon ekstratropis mengandung sistem frontal sedangkan siklon tropis tidak sehingga siklon tropis dikenal sebagai siklon frontal. Sikoln ekstratropis terbentuk di sepanjang front kutub yang merupakan suatu zona frontal yang memisahkan massa udara kutub yang dingin dari massa udara tropis yang hangat.

Salah satu contohnya adalah Claudette Hurricane di tahun 2003, di mana asal gelombang angin dari 45 mph (72 km / h) sebelum berkembang menjadi sirkulasi. Badai tropis yang digambarkan dengan garis yang solid jeruk di US Nasional Cuaca Layanan Unified Permukaan Analisis. Dalam suatu Front atau konvergensi massa udara, udara mengalami deformasi kompresi. Adapun tahap tahap deformasinya biasa dibagi ke dalam empat tingkat, yaitu : 1. Tingkat normal Udara Kutub dari utara dan udara tropis dari selatan saling bertemu. 2. Tingkat Deformasi 3. Suatu putaran udara terjadi, arahnya berlawanan jarum jam di belahan bumi utara dan searah jarum jam di belahan bumi selatan. 4. Tingkat deformasi frontal Bidang front (diskontinuitas) terdeformasi kuat sehingga massa udara terbelah dan udara panas terjepit diantara udara dingin. Udara dingin menghujam di bawah udara panas, kemudian udara panas naik ke udara atas yang lebih tinggi dalam bidang miring dimana disepanjang bidang Front panas akan terbentuk awan awan Cirrus, Altostratus dan Altocumulus. Disepanjang bidang Front dingin udara panas bersinggungan dengan udara dingin menyebabkan tidak stabil sehingga udara panas naik dengan cepat dan menumbuhkan awan awan konvektif Cumulus, Cumulus Congestus dan Cumulonimbus. Front dingin inilah yang menyebabkan hujan lebat, badai guruh dan hujan es.

2.4 Proses Terbentuknya Awan, Prepitasi, dan Angin Ketika massa udara dingin dari daerah kutub bertumbukan dengan massa udara panas dari daerah tropik akan menghsilkan front, dimana pada titik tertentu temperatur mulai menurun, sehingga terbentuk depresi yang berupa awan, presipitasi, dan angin. Tahap-tahapannya berupa: a. Udara panas yang lebih ringan (1) naik di atas udara dingin (2), yang dapat membentuk daerah yang bertekanan rendah (3) didekat front panas dan dingin terbentuk.

b. Diisap oleh takenan rendah udara dingin bergerak berputar. Front dingin (4) mendekati front panas (5). Pada daerah tinggi udara yang panas mengmbun dan membentuk awan (6), menghasilkan presipitasi.

c. Ketika front dingin lebih berpengruh daripada front panas, udara panas (7) akan didorong kedaerah lebih tinggi, diatas titik penumpukan (8). Cuacanya tidak stabil dan berangin (9).

d. Penumpukan akan menghalangi aliran udara panas. Depresi akan mulai menghilang: angin mulai mereda dan presipitasi berhenti.

2.5

Perubahan Massa Udara Ketika bergerak ke arah khatulistiwa, massa udara artika dan massa udara

kutub benua biasanya mendapat pemanasan dari bawah dan dengan demikian menjadi tidak mantap. Sering kali, penguapan dari permukaan air hangat atau dari tanah lembab serta nabatah meningkat kadar lengasnya. Akibatnya, terbentuklah awan gegolak di dalammassa udara itu. Jika tergabung dalam aliran mensiklon, mungkin pula terjadi pemumpunan yang mendukung perkembangan ketidakmantapan sepanjang lapisan yang lebih dalam. Hal ini memungkinkan awan menjadi cukup besar untuk terjadinya curah hujan. Akan tetapi, yang lebih sering, aliran ke arah

selatan di Belahan Bumi Utara merupakan aliran antisiklon. Aliran ini disertai oleh pemberaian yang menimbulkan lapisan mantap yang membatasi ketinggian terbentuknya awan, walaupun udara tetap mendapat pemanasan dari bawah. Struktur massa udara juga berubah akibat pemumpunan atau pemberaian yang berkaitan dengan pola aliran skala-besar. Pemberaian berhubungan dengan gerakan ke arah khatulistiwa dan aliran mengantisiklon, yang oleh karena itu cenderung memantapkan udara dan menghasilkan sungsangan. Sebaliknya, aliran ke arah kutub dan aliran mensiklon bersifat memumpun, dan dengan demikian cenderung mengurangi kemantapan. Pengaruh gerakan ini terutama dirasakan pada ketinggian yang lebih besar, karena jumlah gerakan vertikal (perentangan vertikal akibat pemumpunan dan penyusutan akibat pemberaian) sebanding dengan ketebalan kolom udara tempat terjadinya pemumpunan dan pemberaian tersebut.

BAB III Kesimpulan 1. Front adalah suatu wilayah atau tempat pertemuan antara dua massa udara yang memiliki perbedaan fisik dan kekuatannya. Biasanya, front terjadi di daerah lintang tinggi sekitar 66.5o lintang utara atau selatan. 2. Front dapat dibedakan atas lima jenis yaitu front panas (warm front), front dingin (cold front), front campuran (occluded front), front stasioner (stationary front) dan siklon frontal. Klasifikasi front ini didasarkan pada temperatur udara dan dominasi udara yang terjadi. 3. Front panas terjadi apabila massa udara panas menggilas massa udara dingin. Pada saat front panas berlangsung, terjadi hujan gerimis dalam waktu yang lama sekitar 2-3 hari. Awan-awan yang terbentuk pada saat front panas ini adalah awan Cirrus, Cirocumulus, Cirrostratus, Altocumulus, dan Altostratus. 4. Front dingin terjadi apabila massa udara dingin menggilas massa udara panas, dimana massa udara panas akan naik di atas massa udara yang lebih dingin. Front dingin biasanya mempunyai kemiringan antara 1:80 dan 1:150 yang artinya zona transisisi tersebut terletak pada ketinggian 1 km di atas tanah, pada jarak antara 80 sampai 150 dari front permukaan. Awan-awan yang terbentuk pada saat front dingin adalah awan Cumulonimbus (Cb) dan Cumulus (Cu). Selama front ini berlangsung terjadi hujan badai sangat besar, Guntur, dan kilat selama 2-3 jam. 5. Front campuran terjadi apabila dua massa udara dingin bertemu dengan massa udara panas sehingga massa udara dingin akan mengambil alih lokasi massa udara panas. 6. Front quasi stationer terjadi apabila ada dua massa udara yang bertemu, baik dingin maupun panas, tetapi masing-masing dari massa udara tersebut tidak cukup kuat untuk mendesak satu dengan yang lainnya sehingga tidak jelas mana yang mendominasi. Siklon frontal adalah daerah front dimana terjadi pertemuan dua massa udara yang berbeda kekuatan dan karakter. Siklon frontal sering juga disebut sebagai siklon ekstratropis karena siklon frontal ini terjadi di lintang-lintang menengah dan tinggi.