klimatologi

Departemen Geofisika dan Meteotologi,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Meteorology for better life
KLIMATOLOGI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Pengertian
Persamaan Hidrostatika
Hukum-hukum Gas
Variasi Tekanan secara Vertikal
Variasi Tekanan Horisontal
Pengukuran Tekanan
Istilah dalam Tekanan
Meteorology for better life
2
• Gaya berat kolom udara dari permukaan bumi
sampai puncak atmosfer per satuan luas.
• Gaya ini ditimbulkan oleh percepatan ke bawah
berupa gravitasi (g) dan massa udara (m).
Meteorology for better life
3
• Persamaan hidrostatika adalah hubungan
antara perubahan tekanan (dp) dengan
perubahan ketebalan lapisan udara (dz)
• dp = - ρ g dz
Meteorology for better life
4
• Hukum Charles  P/T=C, kenaikan
suhu menyebabkan kenaikan
tekanan (ruang tertutup)
• Hukum Boyle  PV=K, pada suhu
tetap, tekanan udara berkurang
akibat naiknya massa udara yang
menyebabkan udara akan
mengembang sehingga volumenya
bertambah
P
C=tan α
α
T
P
V
Meteorology for better life
5
• Perubahan tekanan dengan ketinggian tergantung pada
kerapatan udara
• Pada kerapatan udara tinggi perubahannya akan cepat
demikian juga sebaliknya  akibatnya pada ketinggian yang
sama dari permukaan bumi memiliki tekanan yang berbeda
• dz=- dp/ ρ g  z1-z0)=ln(P0/P1) Ru T/g
Meteorology for better life
6
• Variasi tekanan secara horisontal lebih kecil
dibandingkan variasi secara vertikal
• Variasi secara horisontal terjadi karena bidang
isobar bukan merupakan suatu bidang yang
datar
Meteorology for better life
7
PERUBAHAN TEKANAN SECARA VERTIKAL
Meteorology for better life
8
Meteorology for better life
9
BAROMETER
Prinsip Kerja ??
Meteorology for better life
10
• Isobar  garis yang menghubungkan titik-titik yang
memiliki tekanan yang sama
• Gradien tekanan  perubahan permukaan tekanan
secara horisontal
• Palung  daerah dengan pola memanjang pada tekanan
rendah
• Punggung daerah dengan pola memanjang pada
tekanan tinggi
Meteorology for better life
11
PUNGGUNG
Meteorology for better life
PALUNG
12
Meteorology for better life
13
1.
2.
3.
4.
5.
Hukum Gerak
Gaya Utama Penggerak Angin
Gaya Sekunder yang mempengaruhi Angin
Kesetimbangan Gaya-gaya Pengatur Angin
Sistem Angin Dunia
Meteorology for better life
14
• Gaya primer yang
menyebabkan terjadinya
aliran udara horisontal
adalah gaya gradien tekanan
(Fp)
• Fp terjadi akibat adanya
perbedaan tekanan akibat
adanya perbedaan suhu
Meteorology for better life
15
• Hukum Newton
I  Kesetimbangan
II  Percepatan
III  Aksi - reaksi
Meteorology for better life
16
• 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
17
• Gaya sekunder adalah gaya yang timbul pada udara
setelah udara mulai bergerak
• Ada tiga gaya sekunder yang penting yang menyebabkan
jalur (curved path flow) pada arah yang berbeda-beda
yaitu :
– Gaya Coriolis (Fc)
– Gaya Sentrifugal (Fs)
– Gaya Gesekan (Ff)
Δv / Δt = Fp + Fc + Ff
Meteorology for better life
18
• Gaya Coriolis timbul
karena adanya rotasi
bumi
• Fc= - 2Ωv sin Φ
• Fc menyebabkan
pembelokan arah angin
ke kanan di belahan
bumi utara dan ke kiri di
belahan bumi selatan
• Di equator Fc=0
• Di Kutub Fc=max
Meteorology for better life
19
• Gaya sentrifugal (Fs) adalah gaya tarik ke arah luar pada
jalur yang melengkung
• Gaya sentrifugal merupakan salah satu sebab terjadinya
sirkulasi yang berbeda pada daerah tekanan rendah dan
tinggi
Meteorology for better life
20
• 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
21
Meteorology for better life
22
• Sebagai akibat adanya gaya tersebut maka timbul jenis angin
sebagai 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
23
• Skala makro  sistem angin dunia
• Skala meso Angin lokal
• Skala mikro  angin yang jangka waktunya pendek
(beberapa menit)
Meteorology for better life
24
• 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 tidak
sama antara daerah equator
dan kutub
Meteorology for better life
25
• 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
26
• Sepanjang front kutub
perbedaan suhu sangat besar
sehingga gradien tekanan
menjadi tinggi
• Kecepatan angin ini 250-500
km/jam
Meteorology for better life
27
• Antisiklon adalah angin
yang terjadi secara
konvergen pada pusat
tekanan tinggi
Meteorology for better life
28
• Angin lokal merupakan angin yang timbul akibat kondisi
lokal yang biasanya disebabkan oleh perbedaan suhu dan
topografi
• Angin lokal cakupan wilayahnya terbatas pada daerah
yang kecil
Meteorology for better life
29
• Angin ini disebabkan oleh perbedaan laju
pemanasan/pendinginan antara daratan dan lautan
• Angin laut angin yang bergerak dari laut menuju
daratan
• Angin darat  angin yang bergerak dari darat ke laut
Meteorology for better life
30
Angin Laut
Meteorology for better life
Angin Darat
31
• Dicirikan oleh perubahan arah akibat perubahan
musim
• Dominan di daerah India dan Asia tenggara
• Pola hujan yang panjang pada musim panas (summer)
diikuti oleh musim gugur (autum) dan kering pada
musim dingin (winter)
Meteorology for better life
32
Meteorology for better life
33
• 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
34
Angin Lembah
Meteorology for better life
Angin Gunung
35
Meteorology for better life
36
Meteorology for better life
37
Departemen Geofisika dan Meteotologi,
Gedung FMIPA Wing 19 Level 4
Kampus IPB Darmaga, Bogor – Indonesia
0251-8623850 - http://geomet.ipb.ac.id
TERIMA KASIH
Meteorology for better life