TEKANAN UDARA

INDIKATOR KOMPETENSIINDIKATOR KOMPETENSI

MAHASISWA MEMILIKI PENGUASAAN MAHASISWA MEMILIKI PENGUASAAN TENTANG PENENTU, FUNGSI, ZONASI, DAN TENTANG PENENTU, FUNGSI, ZONASI, DAN

KEDUDUKAN TEKANAN DALAM IKLIM SEBAGAI KEDUDUKAN TEKANAN DALAM IKLIM SEBAGAI SISTEM DAN HUBUNGAN DENGAN SISTEM SISTEM DAN HUBUNGAN DENGAN SISTEM

PERTANAMANPERTANAMAN

Udara tidak terdistribusi merata di permukaan bumi. Di suatu area dengan kepadatan udara rendah (tipis/jarang), tekanan udara permukaan juga rendah, sebaliknya di area dengan kepadatan udara tinggi (tebal/padat), tekanan di permukaan juga tinggi. Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah yang dipengaruhi oleh Gaya Corriolis.

KEPADATAN DAN TEKANAN UDARAKEPADATAN DAN TEKANAN UDARA

• Tekanan udara adalah gaya berat kolom udara dari permukaan tanah sampai puncak atmosfer per satuan luas

P = m g/AP: tekanan udaram: massa (r.V)g: percepatan gravitasiA: 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 subtropik berperan sangat besarDi daerah tropik 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 meningkat) volume meningkat, kerapatan turun, massa menjadi rendah sehingga tekanan 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:

dan

P: tekanan udara, V: volume udara, n: jumlah mol, m: massa udara kering, M: berat molekul udara kering, T: suhu mutlak lapisan udara (°K),, R:

tetapan gas umum (8,3143 J/K/mol)

Mmn /

nRTPV

• 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 gaya-gaya yang mengendalikan angin di atmosfer

• Isobar: garis yang menghubungkan tempat- tempat 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 ANGIN1. 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 bumi3. Gaya Sentrifugal4. Gaya gesekan

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.

GAYA CORRIOLIS

Permukaan bumi melengkung mengakibatkan suatu obyek bergerak dengan kecepatan berbeda tergantung pada latitud:

Di ekuator (latitud 0°), suatu obyek bergerak pada kecepatan sekitar 1700 km/jam

Di kutub (latitud 90°), suatu obyek bergerak lamban

Di latitude 34°N (Los Angeles), suatu obyek bergerak pada kecepatan 1400 km/jam (=860 miles/jam)

Jika suatu benda diam bergerak dari ekuator ke Utara akan mendekati pusat rotasi bumi, dan akan memperoleh kecepatan searah rotasi bumi. Ini mengakibatkan pembelokan ke kanan. Hal yang sama, jika suatu benda diam bergerak dari ekuator ke Selatan akan berbelok ke kiri

Sebaliknya semua obyek di hemisfer Utara

bergerak ke ekuator akan berbelok ke kanan

oleh gaya Corriolis, sedangkan semua obyek

bergerak ke ekuator di hemisfer Selatan berbelok ke kiri

Topan Katrina 2005Udara bergerak ke tekanan rendah di pusat topan berbelok ke kanan, menghasilkan gerakan udara spiral ke pusat topan. Arah angin/badai tervisualisasikan oleh awan yang terbentuk

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)

Secara klimatologi, angin permukaan adalah gerakan udara dari tekanan tinggi ke rendah. Daerah subtropik sebagai daerah bertekanan tinggi terutama diatas laut akibat dari suhu rendah

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