tekanan udara

TEKANAN UDARA
INDIKATOR KOMPETENSI
MAHASISWA MEMILIKI PENGUASAAN
TENTANG PENENTU, FUNGSI, ZONASI, DAN
KEDUDUKAN TEKANAN DALAM IKLIM SEBAGAI
SISTEM DAN HUBUNGAN DENGAN SISTEM
PERTANAMAN
KEPADATAN
Udara tidak terdistribusi merata di
permukaan bumi. Di suatu area dengan
udara
tipis/jarang,
tekanan
udara
permukaan juga rendah, sementara di area
dengan udara tebal/padat, tekanan di
permukaan juga tinggi. Udara bergerak dari
daerah bertekanan tinggi ke daerah
bertekanan rendah. Meskipun demikian ada
faktor yang mempengaruhi yaitu Gaya
Corriolis.
• Tekanan udara adalah gaya berat kolom udara
dari permukaan tanah sampai puncak atmosfer
per satuan luas
P = m g/A
P: tekanan udara
m: massa (r.V)
g: percepatan gravitasi
A: luas
• Hubungan perubahan tekanan (∆p)dengan
perubahan ketebalan lapisan udara (∆z):
Dp = -r g dz
TEKANAN UDARA SEBAGAI UNSUR
DAN PENGENDALI IKLIM
• Tekanan udara mempengaruhi perubahan kecepatan
angin
• Angin berperan langsung terhadap evapotranspirasi,
suhu udara dan presipitasi (hujan)
• Tekanan udara sebagai pengendali iklim :
 Di daerah subtropis berperan sangat besar
 Di daerah tropis berperan kecil/tidak nyata
PENYEBAB PERUBAHAN DAN PERBEDAAN
TEKANAN UDARA
FAKTOR TERMAL
• Kerapatan (r) dan massa (m) udara bervariasi
dengan suhu
Udara yang mendapat pemanasan (suhu
bertambah)  volume bertambah, kerapatan
berkurang, massa berkurang sehingga tekanan
udara berkurang
FAKTOR DINAMIK
Gaya Corriolis, gaya gesek
DISTRIBUSI TEKANAN UDARA
Vertikal
• Atmosfer lapisan bawah memiliki kerapatan lebih besar
 makin keatas (menjauhi bumi) tekanan udara makin
rendah
• Hubungan kerapatan, suhu dan tekanan udara:
PV  nRT
dan
n  m/ M
P: tekanan udara, V: volume udara, n: jumlah mol, m: massa
udara kering, M: berat molekul udara kering, T: suhu
mutlak lapisan udara, R: tetapan gas umum (8,3143
J/K/mol)
• Gas yang dominan di udara adalah N2 (80%)
dan O2 (20%) sehingga :
M = (0,8x2x14) + (0,2x2x16) = 28,8
• Dengan memperhitungkan gas-gas yang lain
M= 28,97
• P = r Ru T
• Ru : tetapan gas untuk udara kering, besarnya
= R/M = 8,3143/28,97
= 287 J/K/kg
Penyebaran Horisontal
• Penyebaran horisontal berhubungan dengan gayagaya yang mengendalikan angin di atmosfer
• Isobar: garis yang menghubungkan tempattempat bertekanan udara sama
• Gradien tekanan: perbedaan tekanan secara
horisontal, diukur dari tinggi ke rendah, tegak
lurus isobar terdekat
• Pada peta tekanan udara, pola yang tergambar
muncul dalam bentuk panjang dan bergelombang.
Daerah memanjang pada tekanan rendah disebut
palung (trough), yang memanjang pada tekanan
tinggi disebut punggung (ridge)
PENGUKURAN TEKANAN UDARA
• Suatu kolom udara dengan luas penampang
6,45 cm2 (1 inci persegi) pada permukaan laut
sampai puncak atmosfer, mempunyai berat
sekitar 6,66 kg, setara dengan berat kolom
Hg setinggi 760 mm
• Tekanan 760 mm Hg disebut tekanan normal
• Standar tekanan atmosfer dapat dinyatakan
dalam 760 mm Hg atau 1013,3 mb. Jadi 1 mm
Hg = 4/3 mb
• Alat pengukur tekanan udara : Barometer
ANGIN
• Angin merupakan udara yang bergerak,
mempunyai arah dan kecepatan, timbul
karena ada perbedaan kerapatan udara
yang menyebabkan perbedaan tekanan
udara
• Arah gerak udara adalah dari tempat
bertekanan tinggi ke tempat bertekanan
rendah
• Kecepatan angin ditentukan oleh laju
perubahan tekanan
GAYA PENGGERAK ANGIN
1. Gaya gradien tekanan: gaya yang terjadi
karena perbedaan tekanan akibat perbedaan
suhu. Makin besar perbedaan tekanan makin
besar kecepatan angin.
Fp = -1/r. dp/dz
Fp : gaya gradien tekanan , r: kerapatan udara
(1,2 kg/m3), dp/dz: perbedaan tekanan pada
jarak tertentu
2. Gaya Corriolis, timbul karena rotasi bumi
3. Gaya Sentrifugal
4. Gaya gesekan
GAYA CORRIOLIS
Angular momentum conservation
(konservasi momentum angular): suatu obyek yang
berputar dekat dengan pusat putaran, putaran harus
cepat utk konservasi momentum angular. Sebaliknya
jika obyek berputar menjauhi pusat putaran, maka
putaran melambat.
SISTEM ANGIN DUNIA
• Skala makro: pola angin umum dunia
• Skala meso: pola angin yang terjadi
hanya beberapa hari
dan meliputi
daerah yang kecil, spt angin darat –
laut, angin lembah – gunung.
• Skala mikro: angin yang bertahan
beberapa menit saja, seperti olak,
hembusan dan putaran debu.
POLA ANGIN UMUM
• Teori Hadley
(sirkulasi satu sel): udara
hangat dari daerah equator yang bertekanan
rendah naik dan mengalir ke arah kutub dan
udara kutub yang berat turun dan mengalir di
permukaan menuju ke equator. Dengan
asumsi:
1. Tidak ada gaya Coriolis,
2. Permukaan bumi rata dan komposisi
seragam
3. Letak bumi tidak miring pada sumbu
(tidak ada perubahan musim)
POLA ANGIN LOKAL
Angin lokal terjadi akibat kondisi lokal
karena perbedaan pemanasan
(suhu
udara) dan topografi. Contoh: angin
Bohorok, gending, dsb
• Angin Muson (Monsoon)
• Angin darat dan angin laut
• Angin lembah dan angin gunung
PERAN ANGIN BAGI TUMBUHAN
• Dalam klimatologi angin berfungsi pokok
memindahkan panas, uap air dan CO2 serta
mengendalikan unsur cuaca: kelembaban
udara, suhu, dan evapotranspirasi
• Sehingga pada tanaman:
1. Transpirasi meningkat dengan
peningkatan kecepatan angin
2. Absorpsi CO2
3. Kerusakan mekanik akibat angin kencang
• Klasifikasi tanaman berdasar tanggapan
terhadap kondisi angin:
Exposure evader, toleran dan sensitif
• Windbreaker atau shelterbelt :
- mengurangi kecepatan angin sehingga
bisa mengurangi erosi tanah dan
kerusakan mekanik pada tanaman
- mencegah fluktuasi suhu siang dan
malam yang terlalu besar
- mengurangi evapotranspirasi
- menekan bahaya frost