510 likes | 1.55k Views
Kuliah Meteorologi (GFM-211). Dinamika Atmosfer - 2 Angin. Tujuan Instruksional Khusus. Setelah mengikuti materi ini, mahasiswa diharapkan dapat 1. menggambarkan gaya-gaya dalam aliran setimbang, dan menentukan vektor alirannya.
E N D
Kuliah Meteorologi (GFM-211) Dinamika Atmosfer - 2Angin
Tujuan Instruksional Khusus • Setelah mengikuti materi ini, mahasiswa diharapkan dapat 1. menggambarkan gaya-gaya dalam aliran setimbang, dan menentukan vektor alirannya. 2. menggambarkan pengaruh gesekan turbulen pada kesetimbangan aliran 3. menggambarkan pola aliran udara pada saat konvergensi dan divergensi
Review Sistem Gaya Atmosfer • Dinamika atmosfer adalah studi gerak atmosfer secara horizontal beserta gaya-gaya yang menyebabkannya. • Gaya penyebab gerak atmofer ada 5, yaitu : 1. gaya gradien tekanan 2. gaya coriolis 3. gaya drag turbulen 4. gaya sentrifugal 5. gaya adveksi*)
Review Sistem Gaya Atmosfer • Persamaan untuk gerak atmosfer dalam persepektif Eulerian adalah
Review Sistem Gaya Atmosfer • Tapi dalam perspektif langrange
Pendahuluan • Sekarang akan dibahas beberapa tipe angin yang penting dalam gerak atmosfer, yaitu angin dengan • Kondisi ini disebut sebagai kondisi tunak, dan angin bergerak dengan kecepatan konstan
Pendahuluan Berdasarkan hal ini, maka persamaan gerak menjadi dikatakan bahwa dalam keadaan tunak, gaya-gaya yang bekerja pada gerak atmosfer berada dalam kesetimbangan
Pendahuluan • Ada dua tipe angin yang penting dalam gerak atmosfer yang muncul dari kesetimbangan gaya-gaya ini, yaitu 1. Angin Geostropik 2. Angin Gradien
Angin Geostropik • Angin yang muncul karena adanya keseimbangan antara gaya Gradien Tekanan dengan gaya Coriolis p p + p
Angin Geostropik • Dari definisi angin geostropik, maka laju angin geostropik diberikan oleh
Contoh Soal-1 • Jika tekanan horizontal bertambah sebesar 1 kPa ke arah timur sejauh 500 km, maka tentukan kecepatan angin geostropiknya. Diketahui = 1 kg/m3 dan f = 10-4 s-1
Angin Gradien • Yaitu angin yang terbentuk akibat adanya kesetimbangan antara gaya gradien tekanan, gaya coriolis, dan gaya sentrifugal • Angin gradien bergerak disekitar pusat tekanan tinggi maupun pusat tekanan rendah
Angin Gradien • Perhatikan
Fcf Fcf Kesetimbangan gaya-gaya pada angin gradien • Kasus di BBU siklonik antisiklonik
Laju angin Gradien • Untuk kasus siklonik di BBU, maka persamaan geraknya Solusinya
Laju angin gradien • Untuk kasus Antisiklonik di BBU, maka persamaan geraknya adalah Atau solusinya
Contoh Soal-2 • Jika laju angin geostropik di sekitar pusat tekanan rendah adalah 10 m/s, maka berapakah laju angin gradiennya. Diketahui radius kurvatur 500 km dan f = 10-4 s-1
Bilangan Rossby • Bilangan Rossby didefiniskan sebagai • Semakin kecil bilangan rossby, maka aliran semakin dekat kepada kesetimbangan geostropik
Bilangan Rossby • Dalam definisi Bilangan Rossby ini, maka angin gradien menjadi • Kasus siklonik di BBU • Kasus antisiklonik di BBU
3. Pengaruh Gaya Drag Turbulen pada Angin Geostropik dan Angin Gradien
Pengaruh gaya Drag Turbulen pada angin geostropik dan gradien • Semakin dekat dengan permukaan maka angin geostropik maupun angin gradien akan dihambat oleh gaya drag turbulen • Gaya drag turbulen ini tidak hanya menghambat gerak, akan tetapi juga dapat mengubah arah angin.
Pengaruh gaya drag turbulen pada angin geostropik • Perhatikan gambar p p + p
Pengaruh gaya drag turbulen pada angin gradien • Perhatikan (kasus BBU) L p p + p
Pengaruh gaya drag turbulen • Jadi........... dalam kehadiran gaya drag turbulen, maka arah angin geostropik dan angin gradien akan memotong isobar dan ada komponen angin yang berarah ke tekanan rendah.
Kesetimbangan Hidrostatik • Kesetimbangan hidrostatik adalah kesetimbangan antara gaya gradien tekanan dalam arah vertikal dengan gaya gravitasi persatuan massa Atau
Kesetimbangan hidrostatik • Untuk gerak atmosfer berskala-besar (2000 km s/d 20.000 km), maka komponen vertikal dari gerak atmosfer berada dalam kesetimbangan hidrostatik • Akan tetapi untuk gerak sekala menengah dan gerak skala-kecil, maka kesetimbangan hidrostatik tidak berlaku.
Konvergensi-divergensi • Divergensi-konvergensi merupakan ukuran penyebaran atau pemusatan medan angin. konvergen (memusat) divergen (menyebar)
Konvergensi-divergensi • Jika diberikan medan angin maka divergensi medan angin diberikan oleh • Jika div-v > 0, maka divergen • Jika div-v < 0, maka konvergen • Jika div-v = 0, maka non-divergen
Konvergensi-divergensi • Dari gambar A tampak bahwa jika terdapat konvergensi di permukaan, maka terdapat divergensi di lapisan atas jika terdapat divergensi di permukaan, maka terdapat konvergensi di lapisan atas
Konvergensi-divergensi • Konvergensi dan divergensi medan angin berkaitan dengan perubahan kerapatan (densitas udara) di sebuah titik, dimana: 1. Jika terdapat konvergensi, maka densitas udara akan cenderung bertambah terhadap waktu 2. jika terdapat divergensi, maka densitas udara akan cenderung berkurang terhadap waktu
Konvergensi-divergensi • Dalam meteorologi, divergensi dan konvergensi angin horizontal di permukaan sangat berkaitan erat dengan fenomena formasi awan-awan dan cuaca di suatu wilayah jika ada konvergensi permukaan di suatu wilayah, maka akan terbentuk awan-awan badai di wilayah tersebut.