BAROTROPIK DAN BAROKLINIK

Situasi dimana permukaan dengan tekanan yang sama disebut permukaan isobarik atau sejajar dengan permukaan laut.Dalam situasi yang sebenarnya dimana perairan laut tercampur sempurnadan homogen, densitas tidak bertambah terhadap kedalaman sehinggapermukaan isobarik tidak hanya sejajar pada permukaan laut tetapi jugapada permukaan dengan densitas konstan (permukaan isopiknik). Kondisi seperti ini disebut barotropik (Gambar 1). Dalam kondisibarotropik, variasi temperatur terhadap permukaan horizontal ditentukanhanya oleh kemiringan permukaan laut, sehingga permukaan isobariksejajar pada permukaan laut. Namun, variasi densitas tergantung pada beratair dan kemudian tekanan bekerja pada permukaan horizontal. Karena itu,dalam situasi terdapat variasi lateral densitas, permukaan isobarik tidaksejajar dengan permukaan laut. Permukaan isobarik berpotongan denganisopiknik dan dua kemiringan tersebut berlawanan arah. Kondisi ini disebut Baroklinik.

Kondisi barotropik dapat ditemukan pada laipsan-lapisan permukaan yang tercampur sempurna, dan dilaut dangkal, khususnya tercampur sempurna oleh arus pasut. Juga terdapat di laut dalam di bawah termoklin permanen, dimana densitas dan tekanan hanya merupakan fungsi dari kedalaman sehingga isopiknik dan isobarik sejajar. Kondisi yang paling baroklinik (yaitu sudut antara isobarik dan baroklinik paling besar) adalah daerah-daerah yang mengalir arus permukaan yang cepat.

Sumber: Supangat, A., dan Susanna. 2009. Pengantar Oseanografi

A. BAROTROPIKDalam dinamika fluida, cairan barotropic adalah cairan yang densitasnya adalah fungsi dari hanya tekanan.Cairan barotropic adalah model yang berguna untuk perilaku cairan dalam berbagai bidangi lmiah, dari meteorologi pada astrofisika.Sebagian besar cairan memiliki kepadatan yang bervariasi lemah dengan tekanan atau suhu, densitas cairan hampir konstan,sehingga untuk suatu cairan pendekatan pertama yang barotropic.Untuk lebih presisi, mereka tidak barotropic. Sebagai contoh, kepadatan air laut tergantung pada suhu, salinitas, dan tekanan, tetapi hanya beberapa persen paling banyak.Dalam astrofisika, cairan barotropic penting dalam studi interior bintang atau medium antarbintang. Satu kelas umum model barotropic digunakan dalam astrofisika adalah cairan politropis.Biasanya, asumsi barotropic sangat tidak realistis.Dalam meteorologi, suasana barotropic adalah satu di mana kepadatan hanya bergantung pada tekanan, sehingga permukaan isobarik (permukaan konstan tekanan) juga permukaan isopycnic (permukaan konstan-density). Permukaan isobarik juga akan permukaan isotermal, maka (dari persamaan angin termal) angin geostropik independen dari ketinggian. Oleh karena itu gerakan massa udara barotropic berputar atau cairan yang sangat dibatasi. Daerah tropis lebih hampir barotropic dari pertengahan garis lintang karena suhu lebih hampir horizontal seragam di daerah tropis.Aliran barotropic adalah generalisasi dari atmosfer barotropic. Ini adalah aliran di mana tekanan merupakan fungsi dari densitas saja dan sebaliknya. Dengan kata lain, itu adalah aliran di mana permukaan isobarik adalah permukaan isopycnic dan sebaliknya. Seseorang mungkin memiliki aliran barotropic dengan cairan non-barotropic, tapi cairan selalu mengikuti aliran barotropic. Contohnya termasuk lapisan barotropic dari lautan, gas ideal isotermal atau gasideal isentropik.Sebuah situasi yang tidak barotropic adalah baroclinic, tekanan tidak cukup untuk menentukan kepadatan. Untuk cairan barotropic atau aliran barotropic (seperti suasana barotropic), vektor baroclinic adalah nol.

B. BAROKLINIKDalam dinamika fluida, baroclinity dari cairan bertingkat merupakan ukuran seberapa sejajar gradien tekanan dari gradien kepadatan dalam cairan. Dalam meteorologi suasana baroclinic adalah salah satu yang kepadatan tergantung pada kedua suhu dan tekanan ; kontras ini dengan suasana barotropic, yang kepadatan hanya bergantung pada tekanan. Dalam hal atmosfer, zona barotropic bumi umumnya ditemukan di lintang tengah, atautropis, sedangkan daerah baroclinic umumnya ditemukan di daerah mid-latitude/polar. Dimana sebanding dengan sinus dari sudut antara permukaan tekanan konstan dan permukaan kepadatan konstan. Dengan demikian, dalam cairan barotropic (yang di definisikan dengan nolbaroclinic), permukaan ini adalah sejajar.Area baroclinic atmosfer ini yang ditandai dengan pembentukan seringsiklon.

Ketidakstabilan Baroclinic adalah ketidakstabilan dinamis cairan dari pentingnya di atmosfer dan di lautan. Dalam suasana itu adalah mekanisme yang dominan membentuk siklon dan anticyclones yang mendominasi cuaca di pertengahan garis lintang. Di laut itu menghasilkan bidang mesoscale (100 km atau lebih kecil) pusaran yang memainkan berbagai peran dalam dinamika laut dan transportasi pelacak. Ketidakstabilan Baroclinic adalah konsep yang relevan dengan berputar cepat, cairan sangatbertingkat.Jumlah cairan seperti berputar cepat ditentukan dalam konteks ini dengan jumlah Rossby, yang merupakan ukuran seberapa dekat aliran ini adalah untuk rotasi benda padat. Lebih tepatnya, aliran dalam rotasi benda padat memiliki vortisitas yang sebanding dengan kecepatan sudutnya. Jumlah Rossby adalah ukuran kepergian vortisitas dari yang rotasi benda padat. Jumlah Rossby harus kecil untuk konsep ketidakstabilan baroclinic relevan. Bila jumlah Rossby besar, jenis lain dari ketidakstabilan, sering disebut sebagai inersia, menjadi lebih relevan.Contoh paling sederhana dari aliran stabil bertingkat merupakan aliran mampat dengan kepadatan menurun dengan ketinggian. Dalam gas kompresibel seperti atmosfer, ukuran yang relevan adalah gradien vertikal entropi, yang harus meningkatkan dengan tinggi untuk arus yang akan stabil bertingkat. Salah mengukur kekuatan stratifikasi dengan menanyakan seberapa besar geser vertikal dari angin horisontal harus dalam rangka untuk mengacaukan aliran dan menghasilkan ketidakstabilan Kelvin-Helmholtz klasik. Langkah ini adalah nomor Richardson. Bila jumlah Richardson besar, stratifikasi cukup kuat untuk mencegah ketidakstabilan geser ini.Sebelum karya klasik Jule Charney dan Eric Eady pada ketidakstabilan baroclinic di akhir 1940-an, kebanyakan teori mencoba untuk menjelaskan struktur pusaran lintang pertengahan mengambil sebagai titik awal mereka nomor Rossby tinggi atau nomor Richardson kecil ketidakstabilan akrab bagi dynamicists cairan pada waktu itu. Fitur yang paling penting dari ketidakstabilan baroclinic adalah bahwa itu ada bahkan dalam situasi rotasi cepat (nomor Rossby kecil) dan stratifikasi stabil kuat (besar nomor Richardson) biasanya diamati di atmosfer.Sumber energi untuk ketidakstabilan baroclinic adalah energi potensial dalam aliran lingkungan. Sebagai ketidakstabilan tumbuh, pusat massa dari fluida diturunkan. Dalam tumbuh gelombang di atmosfer, udara dingin bergerak ke bawah dan equatorwards menggantikan hangat udara yang bergerak polewards dan ke atas.Ketidakstabilan Baroclinic dapat diselidiki di laboratorium menggunakan berputar, berisi cairan anulus. Anulus dipanaskan pada dinding luar dan didinginkan pada dinding bagian dalam, dan aliran fluida yang dihasilkan menimbulkan gelombang baroclinically tidak stabil.Istilah "baroclinic" mengacu pada mekanisme yang vortisitas dihasilkan. Vortisitas adalah curl dari medan kecepatan. Secara umum, evolusi vortisitas dapat dipecah menjadi kontribusi dari adveksi (seperti tabung vortex bergerak dengan aliran), peregangan dan memutar (seperti tabung vortex ditarik atau dipelintir oleh aliran) dan generasi vortisitas baroclinic, yang terjadi setiap kali ada gradien densitas di sepanjang permukaan tekanan konstan. Arus Baroclinic dapat dibandingkan dengan arus barotropic di mana kepadatan dan tekanan permukaan bertepatan dan tidak ada generasi baroclinic dari vortisitas.Studi tentang evolusi ini ketidakstabilan baroclinic saat mereka tumbuh dan kemudian membusuk adalah bagian penting dari pengembangan teori untuk karakteristik dasar midlatitude cuaca Source:en.wikipedia.org