TEKANAN UDARA DAN

ANGIN Klimatologi Hutan

Pertemuan 6

Pengertian Tekanan Udara

• 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)

𝑃 =𝑚. 𝑔

𝐴

p = tekanan udara

m = massa

g = percepatan gravitasi

A = luas

Satuan tekanan udara

•1 Atmosfer (atm)

•760 mmHg

•1013,2 Milibar (mb)

Mekanisme perubahan tekanan udara

• Tekanan udara pada permukaan bumi ditentukan oleh kerapatan massa udara. Makin rapat udara, tekanannya semakin tinggi

• Kerapatan udara berhubungan erat dengan suhu, radiasi matahari, kelembaban dan gaya berat

p = 𝑑𝑅𝑇

𝑚

p = tekanan udara

d = kerapatan udara

R = konstanta gas

T = suhu mutlak

m = berat molekul (atmosfer terdiri dari berbagai campuran gas dengan berat molekul yang berbeda

Kepadatan udara dan tekanan

• Udara tidak terdistribusi merata di permukaan

bumi

• Di suatu area dengan udara tipis/jarang, tekanan

udara permukaan rendah. Di area dengan udara

tebal/padat, tekanan di permukaan tinggi

• Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke

daerah bertekanan rendah

Distribusi tekanan udara di permukaan

bumi

Gas-gas yang ada di atmosfer tidak tersebar merata di

berbagai ketinggian sehingga terjadi stratifikasi perbedaan

udara yang ada di permukaan bumi

(vertikal dan horizontal)

Distribusi tekanan udara vertikal

• Hubungan tekanan dan tinggi

• Perbedaan tekanan udara yang

terjadi pada daerah yang sama

dengan ketinggian yang

berbeda

• Bagian atmosfer yang paling

dekat dengan permukaan bumi

mempunyai kerapatan yang

lebih tinggi dibandingkan

lapisan udara yang lebih tinggi

• Tekanan udara selalu turun

dengan naiknya ketinggian

• Tekanan udara turun 1/30 kali

untuk setiap naik 300 m atau 1

mmHg setiap naik 11 m pada

lapisan atmosfer bawah

Distribusi tekanan udara vertikal

Ketinggian

(m)

Tekanan

mmHg milibar

(mb)

51.336 33 44,0

15.240 86 115,1

10.668 178 237,0

5.486 378 507,0

3.048 533 679,5

1.500 632 843,1

Permukaan

laut

759 1013,2

Distribusi tekanan udara horizontal

• Perbedaan tekanan udara pada daerah yang berbeda

dengan ketinggian yang sama

• Akibat dari penerimaan radiasi matahari yang berbeda

Daerah dengan radiasi matahari

lebih tinggi

Massa udara lebih panas

Kerapatan udara renggang

Tekanan udara lebih rendah

Distribusi tekanan udara horizontal

• Ditunjukkan oleh garis isobar

• Isobar adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat

pada saat yang sama mempunyai tekanan yang sama

Distribusi tekanan udara horizontal

• Gradien tekanan perubahan permukaan tekanan

secara horizontal (diukur dari tinggi ke rendah, tegak lurus

isobar terdekat)

• Tekanan rendah atau siklon (depresi/low)

• Daerah ini mempunyai tekanan udara lebih rendah

dari tekanan udara sekelilingnya

• Pusat tekanan rendah yang memanjang disebut

palung (trough)

• Tekanan tinggi atau anti siklon (high)

• Pusat tekanan tinggi yang memanjang disebut

punggung (ridge/wedge)

Distribusi tekanan udara horizontal

Tekanan udara sebagai unsur dan

pengendali iklim

• Tekanan udara

mempengaruhi

perubahan kecepatan

angin

• Angin berperan langsung

terhadap

evapotranspirasi, suhu

udara, dan presiptasi

(hujan)

• Lebih terasa di daerah

subtropis dibanding tropis

• Fluktuasi penerimaan

radiasi matahari yang

terlalu besar (perbedaan

suhu yang besar)

• Di tropis rata-rata suhu

tahunan lebih tinggi dan

stabil

Penyebab perubahan dan perbedaan

tekanan udara

1. Faktor Termal

Udara mendapat

pemanasan

Volume meningkat

Kerapatan turun

Masa menjadi rendah

Tekanan udara

berkurang

2. Faktor Dinamik

• Gaya Coriolis

• Gaya gesek

Angin

• Udara yang bergerak

• Memiliki arah dan kecepatan

• Bergerak dari tekanan udara tinggi ke tekanan

udara rendah

• Kecepatan angin ditentukan oleh laju perubahan

tekanan

Gaya penggerak angin

Gaya primer

(gradien tekanan)

Karena adanya perbedaan

tekanan akibat perbedaan suhu

Gaya sekunder

Gaya yang beraksi pada udara hanya

setelah udara mulai bergerak

1. Gaya Coriolis

2. Gaya sentrifugal

3. Gaya gesek

Gaya coriolis

• Rotasi bumi dari barat ke bumi

• Equator memiliki kecepatan

yang lebih tinggi

• Semakin ke arah kutub

Kecepatan rotasi semakin

pelan

• Gaya coriolis gerak semu

yang mengakibatkan angin

tidak searah dengan gradien

tekanan dan tidak tegak lurus

dengan isobar

Gaya sentrifugal

Merupakan salah satu sebab terjadinya sirkulasi udara

yang berbeda pada daerah bertekanan rendah dan tinggi

Gaya gesek

• Gaya gesek cenderung memperlambat gesekan udara

• Kecepatan angin lebih besar pada lapisan atmosfer yang

lebih tinggi daripada dekat dengan bumi

Kecepatan rata-rata angin laut (tidak ada kekasaran pada permukaan, gaya gesek rendah leboh smooth)

Kecepatan rata-rata angin darat (terdapat kekasaran permukaan berbagai bangunan, gunung, dsb sehingga ada gaya gesek lebih tingi

Sistem angin dunia

Skala makro Skala meso Skala mikro

Pola angin

umum dunia

Pola angin yang

terjadi hanya

beberapa hari dan

meliputi daerah

kecil, akibat

perbedaan

pemanasan seperti

angin darat-laut,

angin lembah-

gunung

Angin bertahan

beberpa 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)

Pola angin lokal

• Terjadi akibat kondisi lokal karena perbedaan pemanasan

(suhu udara) dan topografi. Contoh : angin bahorok,

gending, dsb

Angin darat dan angin laut

Angin lembah dan angin gunung

Angin musim (monsoon)

• Terjadi akibat perbedaan pemanasan antara daratan dan lautan dalam skala yang lebih besar (benua dan samudera)

• Arah angin berubah setiap musim tergantung letak matahari

• Musim barat musim hujan

• Musim timur musim kemarau

Angin Fohn

• Angin yang terjadi setelah hujan orografis

Alat pengukur angin

Anemometer Wind vane Windsock

Peran angin bagi tumbuhan

• Memindahkan panas, uap air, CO2

• Mengendalikan unsur cuaca : kelembaban udara, suhu,

dan evapotranspirasi

• Pada tanaman :

• Transpirasi meningkat dengan peningkatan kecepatan angin

• Absorpsi CO2

• Kerusakan mekanik akibat angin kencang

Windbreaker (Pematah angin)

Kemampuan pohon dalam memodifikasi angin

Karakteristik struktural vegetasi yang dapat mempengaruhi

kecepatan angin adalah bentuk tajuk, penanaman, ukuran

tanaman , dan kepadatan tajuk

Pengaruh pematah angin terhadap unsur

iklim mikro • Angin mengurangi kecepatan angin

• Evaporasi kecepatan angin berkurang dapat

mengurangi penguapan lengas dari permukaan tanah

• Temprature udara udara di daerah terlindung lebih

dingin dari pada daerah terbuka

• Kelembaban udara dan tekanan uap Gradient dan

tekanan uap lebih besar di dalam daerah terlindung, RH

lebih besar pada daerah terlindung baik siang maupun

malam hari

TERIMA KASIH