TEKANAN UDARA TEKANAN UDARA DAN ANGINDAN ANGIN

Tekanan UdaraTekanan Udara

► Tekanan Udara Normal, tekanan kolom Tekanan Udara Normal, tekanan kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 45 garis lintang 45 oo dan suhu 0 dan suhu 0 00C. Besarnya C. Besarnya tekanan udara dinyatakan dalam tekanan udara dinyatakan dalam atmatm..

► Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan dengan luas tertentu gaya pada permukaan dengan luas tertentu (1 cm(1 cm22, 1 m, 1 m22, dll), dll)

► Tekanan 1 atm setara dengan tekanan yang Tekanan 1 atm setara dengan tekanan yang diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm.mm.

► 1 atm = 760 mm Hg = 14.7 psi = 1.013 mbar1 atm = 760 mm Hg = 14.7 psi = 1.013 mbar► Psi (pound per square inchi)Psi (pound per square inchi)

Pengukuran Tekanan UdaraPengukuran Tekanan Udara► Alat Pengukur Tekanan udara = Alat Pengukur Tekanan udara = BarometerBarometer► Tekanan udara berkurang dengan naiknya Tekanan udara berkurang dengan naiknya

ketinggian tempat (elevasi atau altitude)ketinggian tempat (elevasi atau altitude)► Persamaan laplacePersamaan laplace

h = k (1 + h = k (1 + γγ t)log [ t)log [ββoo/ / ββhh))h = ketinggian tempath = ketinggian tempatKK = konstanta (18.400)= konstanta (18.400)γγ = koefisien pemuaian udara (0.000367)= koefisien pemuaian udara (0.000367)t = suhu rata-rata antara permukaan laut sampai t = suhu rata-rata antara permukaan laut sampai

pada ketinggian hpada ketinggian h

ΒΒo = o = Tekanan udara pada permukaan lautTekanan udara pada permukaan laut

ΒΒh = h = Tekanan udara pada permukaan ketinggian hTekanan udara pada permukaan ketinggian h

Hubungan Ketinggian dengan Hubungan Ketinggian dengan Tekanan UdaraTekanan Udara

►Hubungan antara tekanan udara Hubungan antara tekanan udara dengan ketinggian tempat dipakai dengan ketinggian tempat dipakai untuk merancang alat untuk untuk merancang alat untuk pengukuran tinggi tempat = pengukuran tinggi tempat = ALTIMETERALTIMETER

►Tekanan udara umumnya menurun Tekanan udara umumnya menurun untuk setiap bertambah ketinggian untuk setiap bertambah ketinggian 100 m100 m

Tekanan Udara di Daerah Tekanan Udara di Daerah TROPISTROPIS

► Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu.Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu.►Daerah tropis, dengan fluktuasi suhu Daerah tropis, dengan fluktuasi suhu

musiman yang kecil, membuat tekanan musiman yang kecil, membuat tekanan udara relatif konstan.udara relatif konstan.

► Tekanan udara yang tidak berfluktuasi Tekanan udara yang tidak berfluktuasi secara nyata membuat kecepatan angin di secara nyata membuat kecepatan angin di kawasan dekat equator umumnya rendah.kawasan dekat equator umumnya rendah.

►Daerah dengan tekanan udara yang sama Daerah dengan tekanan udara yang sama dihubungkan dengan dihubungkan dengan garis isobargaris isobar..

►Garis isobar secara umum paralel dengan Garis isobar secara umum paralel dengan garis garis konturkontur rupa bumi (Indonesia) rupa bumi (Indonesia)

Pola Tekanan UdaraPola Tekanan Udara► Perbedaan tekanan udara disebabkan olehPerbedaan tekanan udara disebabkan oleh1.1. Garis edar matahariGaris edar matahari, menyebabkan fluktuasi , menyebabkan fluktuasi

suhu musiman. Suhu mempengaruhi pemuaian suhu musiman. Suhu mempengaruhi pemuaian dan penyusutan volume udara. Jika udara dan penyusutan volume udara. Jika udara memuai maka volume udara renggang sehingga memuai maka volume udara renggang sehingga tekanannya menurun, sebaliknya, jika volume tekanannya menurun, sebaliknya, jika volume udara menyusut maka maka kerapatan udara udara menyusut maka maka kerapatan udara menjadi tinggi akibatnya tekanannya meningkat.menjadi tinggi akibatnya tekanannya meningkat.

2.2. Bentangan LautBentangan Laut, sebagai pemasok uap air ke , sebagai pemasok uap air ke udara (evaporasi). Penambahan uap air ke udara udara (evaporasi). Penambahan uap air ke udara menyebabkan tekanan udara meningkat. Terjadi menyebabkan tekanan udara meningkat. Terjadi fenomena fenomena angin lautangin laut (siang) dan (siang) dan angin daratangin darat (malam)(malam)

3.3. Ketinggian tempatKetinggian tempat

Pusat Tekanan UdaraPusat Tekanan Udara

► Pusat tekanan udara dipengaruhi oleh unsur-unsur Pusat tekanan udara dipengaruhi oleh unsur-unsur yang mempengaruhi perbedaan tekanan udara yang mempengaruhi perbedaan tekanan udara (garis edar matahari, bentangan laut dan (garis edar matahari, bentangan laut dan ketinggian).ketinggian).

► Pusat-pusat tekanan udara bersifat temporer.Pusat-pusat tekanan udara bersifat temporer.► Pusat tekanan rendah disebut Pusat tekanan rendah disebut siklonsiklon, depresi atau , depresi atau

lowlow..► Pusat tekanan tinggi disebut Pusat tekanan tinggi disebut antisiklonantisiklon atau atau highhigh..► Pusat tekanan rendah yang memanjang disebut Pusat tekanan rendah yang memanjang disebut

palung atau palung atau roughrough..► Pusat tekanan tinggi yang memanjang disebut Pusat tekanan tinggi yang memanjang disebut

ridge (ridge (punggung bukit/mountainpunggung bukit/mountain))..

ANGINANGIN► Angin = massa udara yang bergerakAngin = massa udara yang bergerak► Angin bergerak secara vertikal dan horisontal Angin bergerak secara vertikal dan horisontal

dengan kecepatan yang dinamis dan fluktuatif.dengan kecepatan yang dinamis dan fluktuatif.► Pendorong bergeraknya massa udara adalah Pendorong bergeraknya massa udara adalah

perbedaan tekanan udara antara satu tempat perbedaan tekanan udara antara satu tempat dengan tempat yang lain.dengan tempat yang lain.

► Angin selalu bertiup dari tempat dengan tekanan Angin selalu bertiup dari tempat dengan tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara yang lebih rendah.yang lebih rendah.

► Pengaruh perputaran bumi terhadap angin Pengaruh perputaran bumi terhadap angin disebut dengan pengaruh Cariolis (disebut dengan pengaruh Cariolis (Cariolis EffectCariolis Effect))

► Cariolis EffectCariolis Effect, angin bergerak searah jarum jam , angin bergerak searah jarum jam mengitari daerah bertekanan rendah di belahan mengitari daerah bertekanan rendah di belahan bumi selatan, sebaliknya bergerak berlawanan bumi selatan, sebaliknya bergerak berlawanan jarum jam mengitari daerah bertekanan rendah di jarum jam mengitari daerah bertekanan rendah di bumi utara.bumi utara.

RAGAM ANGINRAGAM ANGIN

►Angin yang mengikuti pola umum Angin yang mengikuti pola umum sirkulasi udara = sirkulasi udara = prevailing windprevailing wind

►Prevailing windPrevailing wind pada daerah tropis pada daerah tropis disebut disebut trade windtrade wind, beriklim sedang, , beriklim sedang, westerlies windwesterlies wind, daerah kutub, , daerah kutub, polar windpolar wind

RAGAM ANGINRAGAM ANGIN

►Angin musiman (Angin musiman (seasonal windseasonal wind))►Angin Angin moonsoonmoonsoon, angin berubah , angin berubah

sesuai musim.sesuai musim.►Angin bertiup dari arah timur laut Angin bertiup dari arah timur laut

selama periode 6 bulan dan dari arah selama periode 6 bulan dan dari arah barat daya selama 6 bulan berikutnyabarat daya selama 6 bulan berikutnya

RAGAM ANGINRAGAM ANGIN

► Angin di dekat permukaan bumi, Angin di dekat permukaan bumi, kecepatannya lebih rendah dibandingkan kecepatannya lebih rendah dibandingkan denganlapisan udara yang kebih tinggi.denganlapisan udara yang kebih tinggi.

► Terjadi karena hambatan akibat geseran Terjadi karena hambatan akibat geseran dengan permukaan bumi.dengan permukaan bumi.

► Arah Angin pada ketinggian lapisan udara Arah Angin pada ketinggian lapisan udara yang tinggi juga lebih bervariasi.yang tinggi juga lebih bervariasi.

► Pada ketinggian 6 – 12 km, dapat dijumpai Pada ketinggian 6 – 12 km, dapat dijumpai angin dengan kecepatan samapi 300 angin dengan kecepatan samapi 300 km/jam yang umumnya berhembus dari km/jam yang umumnya berhembus dari barat, disebut barat, disebut jet streamjet stream..

Angin Darat dan Angin LautAngin Darat dan Angin Laut

► Terjadi akibat perbedaan suhu udara dia tas Terjadi akibat perbedaan suhu udara dia tas laut (atau danau) dengan udara di atas laut (atau danau) dengan udara di atas wilayah daratan.wilayah daratan.

► Siang hari, diatas daratan lebih panas Siang hari, diatas daratan lebih panas dibanding lautan sehingga angin berhembus dibanding lautan sehingga angin berhembus dari arah laut ke daratan, ANGIN LAUT.dari arah laut ke daratan, ANGIN LAUT.

►Malam hari, daratan lebih dingin sehingga Malam hari, daratan lebih dingin sehingga tekanan udaranya lebih tinggi, tekanan udaranya lebih tinggi, menyebabkan angin berhembus dari menyebabkan angin berhembus dari daratan ke arah lautan, ANGIN DARATdaratan ke arah lautan, ANGIN DARAT

Angin GUNUNG dan Angin Angin GUNUNG dan Angin LEMBAHLEMBAH

► Siang hari, bagian pun cak gunung menerima Siang hari, bagian pun cak gunung menerima radiasi matahari lebih banyak sehingga radiasi matahari lebih banyak sehingga suhunya lebih tinggi, angin berhembus dari suhunya lebih tinggi, angin berhembus dari lembah ke puncak gunung, lembah ke puncak gunung, ANGIN LEMBAHANGIN LEMBAH..

► Malam hari, angin akan bergerak dari puncak Malam hari, angin akan bergerak dari puncak ke arah lembah karena udara di puncak lebih ke arah lembah karena udara di puncak lebih dingin dibanding lembah akibat kehilangan dingin dibanding lembah akibat kehilangan panas melalui radiasi gelombang panjang ke panas melalui radiasi gelombang panjang ke atmosfer. Angin dari arah puncak pada atmosfer. Angin dari arah puncak pada malam hari disebut malam hari disebut ANGIN GUNUNGANGIN GUNUNG..

ANGIN LOKALANGIN LOKAL

►Angin Angin foehnfoehn, angin yang melintasi , angin yang melintasi pegunungan, mengalami tekanan pegunungan, mengalami tekanan karena turun dari elevasi tinggi ke ke karena turun dari elevasi tinggi ke ke levasi rendah. Angin bersifat kering dan levasi rendah. Angin bersifat kering dan panas.panas.

►Angin Angin chinookchinook yang berhembus di yang berhembus di lereng timur pegunungan Rocky (USA) lereng timur pegunungan Rocky (USA) dan dan Santa AnaSanta Ana di California Selatan, di California Selatan, dapat merusak tanaman pertanian.dapat merusak tanaman pertanian.

►Angin Bohorok, Sumut.Angin Bohorok, Sumut.

FUNGSI ANGINFUNGSI ANGIN

► Tiga sifat Angin:Tiga sifat Angin:1.1. Angin menyebabkan tekanan Angin menyebabkan tekanan

terhadap permukaan yang terhadap permukaan yang menentang arah angin tersebutmenentang arah angin tersebut

2.2. Angin mempercepat pendinginan dari Angin mempercepat pendinginan dari benda yang panasbenda yang panas

3.3. Kecepatan angin sangat beragam Kecepatan angin sangat beragam dari tempat ke tempat lain dan dari dari tempat ke tempat lain dan dari waktu ke waktu.waktu ke waktu.

Profil angin logaritmik di Profil angin logaritmik di atas kanopiatas kanopi

FUNGSI ANGINFUNGSI ANGIN

►Fungsi lain: pencampur lapisan Fungsi lain: pencampur lapisan udara, antara udara panas dan udara udara, antara udara panas dan udara dingin, udara lembab dan udara dingin, udara lembab dan udara kering, udara yang kaya dengan CO2 kering, udara yang kaya dengan CO2 dengan udara dengan CO2 yang dengan udara dengan CO2 yang rendah.rendah.

►Fungsi tersebut, maka siklus Fungsi tersebut, maka siklus hidrologi dapat berlangsung, dan hidrologi dapat berlangsung, dan keracunan CO2 pada pusat kota dan keracunan CO2 pada pusat kota dan kawasan industri dapat dihindari.kawasan industri dapat dihindari.

TURBULENSI ATMOSFERTURBULENSI ATMOSFER

► Angin dalam pergerakannya tidak mengikuti Angin dalam pergerakannya tidak mengikuti garis lurus tetapi berkelok-kelok sesuai garis lurus tetapi berkelok-kelok sesuai dengan medan yang dilewatinya.dengan medan yang dilewatinya.

► Angin akan menghindar (berbelok ke arah Angin akan menghindar (berbelok ke arah lain) jika kekuatan dorongnya lebih rendah lain) jika kekuatan dorongnya lebih rendah dari hambatan yang dimiliki oleh struktur fisik dari hambatan yang dimiliki oleh struktur fisik benda yang diterpanya.benda yang diterpanya.

► Kecepatan angin juga tidak stabil, pergerakan Kecepatan angin juga tidak stabil, pergerakan angin akan lebih cepat jika angin akan lebih cepat jika hambatan/resistensi media yang dilaluinya hambatan/resistensi media yang dilaluinya rendah.rendah.

► Fenomena arah dan kecepatan angin yang Fenomena arah dan kecepatan angin yang berubah-ubah disebut berubah-ubah disebut TURBULENSITURBULENSI..

► Variasiarah dan kecepatan angin yang Variasiarah dan kecepatan angin yang disebbkan oleh kekasaran permukaan, disebbkan oleh kekasaran permukaan, Turbulensi Mekanis.Turbulensi Mekanis.

► Turbulensi yang terjadi disebabkan perbedaan Turbulensi yang terjadi disebabkan perbedaan suhu lapisan atmosfer, turbulensi termal/t. suhu lapisan atmosfer, turbulensi termal/t. konvektif.konvektif.

► Turbulensi termal, terjadi pada saat udara Turbulensi termal, terjadi pada saat udara panas pada permukaan bergerak ke atas panas pada permukaan bergerak ke atas secara vertikal karena resistensi dari lapisan secara vertikal karena resistensi dari lapisan udara di atasnya.udara di atasnya.

► Kecepatan angin turbulensi mekanis Kecepatan angin turbulensi mekanis fluktuasinya lebih kecil tetapi frekuensinya lebih fluktuasinya lebih kecil tetapi frekuensinya lebih tinggi dibandingkan fluktuasi akibat t. termal.tinggi dibandingkan fluktuasi akibat t. termal.

KECEPATAN ANGINKECEPATAN ANGIN

► Kecepatan angin: kecepatan angin horisontal pada Kecepatan angin: kecepatan angin horisontal pada ketinggian 2 m dari permukaan tanahnyang ketinggian 2 m dari permukaan tanahnyang ditanami rumput.ditanami rumput.

► Alat pengukur = ANEMOMETERAlat pengukur = ANEMOMETER► Kecepatan angin ditentukan oleh perbedaan Kecepatan angin ditentukan oleh perbedaan

tekanan udara antara tempat asal dan tujuan angin tekanan udara antara tempat asal dan tujuan angin dan resistensi medan yang dilaluinyadan resistensi medan yang dilaluinya..

u = [u*/ku = [u*/kkk].Ln[Z + Z].Ln[Z + ZMM – d)/ Z – d)/ ZMM )] )]DimanaDimanau = kecepatan angin (m/det)u = kecepatan angin (m/det)u* = velositas friksi (m/det)u* = velositas friksi (m/det)KKk k = konstanta von Karman (0.4)= konstanta von Karman (0.4)Z = ketinggian dari permukaan tanahZ = ketinggian dari permukaan tanahZZM M = parameter kekasaran momentum (momentum rougness parameter)= parameter kekasaran momentum (momentum rougness parameter)d = keringgian alihan permukaan (zero plane displacement)d = keringgian alihan permukaan (zero plane displacement)Untuk tanaman/vegetasi yang seragam, d = 0.4 h , Zm = 0.13 h, dimana h = tinggi vegetasi rata-rataUntuk tanaman/vegetasi yang seragam, d = 0.4 h , Zm = 0.13 h, dimana h = tinggi vegetasi rata-rata