TUGAS METEOROLOGI TROPIS

Oleh :

Kartika Anjarsari (12812004)

Hervino Winanda R P (12812010)

Dita Rama Sari A S (128120011)

Siti Azizah (12812020)

Triyono (12812022)

Muhammad Yusuf Afandi (12812034)

PROGRAM STUDI METEOROLOGI

FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

1. Bagaimana distribusi hujan di muka bumi ? mengapa demikian? Kaitkan jawaban saudara dengan sirkulasi udara global !

Jawaban :

Gambar di atas merupakan distribusi tahunan hujan di bumi. Terlihat bahwa hujan cukup banyak terjadi di daerah tropis daripada daerah-daerah lintang tinggi dan menengah. Daerah tropis lebih banyak mendapatkan radiasi matahari sehingga penguapan lebih besar terjadi di daerah ini. Selain itu, besarnya radiasi matahari yang diterima daerah tropis juga mengakibakan daerah ini menjadi daerah bertekanan rendah dimana hal ini menyebabkan bergeraknya massa udara dari daerah bertekanan tinggi di lintang menengah menuju ekuator yang disebut dengan angin pasat. Hal ini terjadi baik di belahan bumi utara maupun belahan bumi selatan. Adanya konvergensi massa udara dari Utara dan Selatan juga bermuara pada banyaknya hujan yang terjadi di wilayah tropis. Mekanisme ini termasuk dalam sel Hadley, dimana angin di permukaan bergerak menuju daerah tropis serta massa udara atas di daerah tropis bergerak menuju dan turun pada daerah sekitar lintang 23,5o. Pada lintang 23,5 o pada Bumi bagian Utara dan Selatan tempat massa udara bergerak turun memiliki tingkat curah hujan tahunan yang cukup rendah. Pada daerah lintang 66,5 o yang juga merupakan daerah pertemuan angin permukaan memiliki curah hujan tahunan yang masih lebih rendah daripada daerah tropis karena walaupun daerah ini tempat konvergensi massa udara dari daerah 23,5 o

dan 90 o tetapi kurangnya radiasi matahari yang diterima membuat daerah ini lebih banyak terjadi salju daripada hujan.

2. Mengapa dan bagaimana transport meridional dapat terjadi?

Jawab

Terjadinya transport merdional di atas pemukaan bumi disebabkan adanya kelebihan

panas yang diperoleh bumi dari energi sinar matahari di atas atmosfer lintang tropis dan

kekurangan panas yang diperoleh bumi pada atmosfer lintang tengah maupun atmosfer

lintang tinggi permukaan bumi, distribusi ketidakmerataan transfer panas yang ada di atas

atmosfer bumi ini mengakibatkan adanya hukum keseimbangan energi di atas atmosfer bumi

melalui sebuah mekanisme yang disebut sebagai Transport Enegi Meridional. Mekanisme

Meridional yang terjadi di atas permukaan bumi berupa transport energi yang terjadi di

atmosfer dan hidrosfer bumi.

Energi panas yang diperoleh permukaan bumi berasar dari paparan sinar matahari.

Paparan dan intensitas matahari yang terdapat di permukaan bumi dipengaruhi oleh posisi

lintang (zonal) suatu wilayah di atas permukaan bumi. Hal ini disebabkan karena posisi bumi

dalam orbitnya miring 23o. Perbedaan ini menyebabkan adanya surplus energi panas di

wilayah tropis, dan defisit energi panas di wilayah lintang menengah dan lintang tinggi.

Dari gambar diatas (Peixoto and Oort 1992; Grotjahn 1993) terlihat bahwa di wilayah

tropis yang direpresentasikan dengan adanya sel Hadley memperoleh panas dan kelembapan

yang berasal dari laut. Udara naik ke bagian atas troposfer di wilayahe quatorial lalu bergerak

kearah kutub sepanjang pendinginan udara dan penurunan temperatur di dalam sel udara yang

terdapat di wilayah tropis. Sedangkan untuk sel Ferrel semakin lemah, pada udara di atas

atmosfer wilayah lintang tengah ini terdapat proses termal secara tak langsung, yang

mendrive adanya transient eddies di wilayah lintang menengah ini. Begitupun dengan di

wilayah lintang tinggi yang direpresentasikan dengan adanya sel polar, di dalam sel ini terjadi

proses termal secara tak langsung yang cukup lemah. Proses termal yang terjadi ini

merupakan mekanisme transport panas di atas permukaan bumi melalui massa udara tropis

yang membawa kelebihan panas menuju massa udara polar yang kekurangan energi panas.

Mekanisme ini terjadi tidak lain sebagai mekanisme kesetimbangan energi yang terjadi di

permukaan bumi.

Selain terjadi mekanisme transport energi yang terjadi di atas atmosfer terjadi pula

transport energi di dalam hidrosfer permukaan bumi, khususnya lautan yang menutupi 2/3

bagian permukaan bumi. Mekanisme transport panas yang terjadi di lautan terjadi dalam

beberapa mekanisme kesetimbangan energi, yakni : (1) Shallow gyre circulation atau dapat

diartikan sebagai Sirkulasi spiral dangkal, terjadi pergerakan parsel air hangat menuju parsel

air yang lebih dingin dengan densitas yang lebih besar, hal ini mengakibatkan adanya

overturning pada sirkulasi parsel air yang diasosiasikan dengan angin subropis spiral. (2) Sel

tropis, mekanisme transport energi ini berhubungan dengan sirkulasi Walker dan transport

Ekman yang terjadi di lautan, sirkulasi Walker dan transport Ekman ini sangat erat kaitannya

dengan gaya coriolis di permukaan bumi. (3) Sirkulasi Termohalin, sirkulasi termohalin

merupakan sirkulasi global yang dipicu oleh adanya perbedaan suhu dan salinitas air laut di

permukaan bumi, sirkulasi ini mentransport panas melalui mekanisme massa air laut yang

hangat di tropis bergerak kea rah kutub dan melepaskan panas yang dikandungnya,

sedangkan air laut yang dingin dan bersalinitas tinggi bergerak menuju wilayh tropis dan

menyerap panas dari massa air laut yang hangat dari wilayah tropis tadi, mekanisme ini

memicu terjadinya sirkulasi global yang mentranspor energi pada massa air laut di seluruh

permukaan bumi.

3. Mengapa di BBU sisi sebelah utara siklon tropis mempunyai kecepatan angin lebih besar dibandingkan dengan sisi sebelah selatan? Jelaskan jawaban saudara !

Jawaban :

Hal ini berkaitan dengan efek Coriolis. Pada Belahan Bumi Utara (BBU), sisi sebelah Utara memiliki jarak yang lebih jauh dari ekuator sehingga memiliki gaya Coriolis yang lebih besar jika dibandingkan degan sisi sebelah Selatan. Hal inilah yang menyebabkan sisi sebelah Utara siklon tropis akan mempunyai kecepatan yang lebih besar jika dibandingkan dengan sisi Selatan.

4. Apa yang dimaksud sebagai daerah tropis? Jelaskan!

Jawaban :

Daerah Tropis adalah daerah di permukaan Bumi, yang secara geografis berada di sekitar ekuator, yaitu yang dibatasi oleh dua garis lintang 23.5 derajat LS dan 23.5 derajat LU: Garis Balik Utara (GBU, Tropic of Cancer) di utara dan Garis Balik Selatan (GBS, Tropic of Capricorn) di selatan. Tropis adalah bentuk ajektivanya.

Area ini terletak di antara 23.5° LU dan 23.5° LS, dan mencakup seluruh bagian Bumi yang dalam setahun mengalami dua kali saat Matahari tepat berada di atas kepala (di utara GBU dan di selatan GBS Matahari tidak pernah mencapai ketinggian 90° atau tepat di atas kepala). Kata tropika berasal dari bahasa Yunani, tropos yang berarti "berputar", karena posisi Matahari yang berubah antara dua garis balik dalam periode yang disebut tahun.

5. Faktor-Faktor apa saja yang mengontrol temperatur sehingga bervariasi antara satu tempat

dengan tempat lainnya? Jelaskan masing-masing secara singkat !

Jawaban :

Faktor-faktor yang mengontrol temperatur sehingga bervariasi antara satu tempat dengan

tempat yang lainnya diantaranya :

1. Sudut Datangnya Sinar Matahari

Gerakan rotasi mengakibatkan adanya siang dan malam dan perbedaan sudut

datang matahari. Semakin besar sudut datang matahari maka sudut datang

matahari semakin tegak dan menyebabkan temperatur permukaan yang terpapar

oleh sinar matahari tadi semakin tinggi, dan apabila sudut datang matahari kecil

maka sudut datang matahari semakin lancip atau kurang tegak berimplikasi pada

temperatur permukaan yang terpapar sinar matahari tadi semakin kecil.

2. Tinggi Rendahnya Tempat

(sumber gambar :

http://www.world-builders.org/lessons/less/biomes/bgifs/elandtemp.gif )

Altitude suatu permukaan bumi berimplikasi pada densitas udara dibawahnya,

semakin tinggi ketinggian suatu tempat maka densitas udara di atmosferny akan

semakin rendah, sehingga menyebabkan perbedaan suhu/temperatur yang diikat

oleh massa udara di atmosfer pada ketinggian tersebut. Semakin tinggi kedudukan

suatu tempat, temperatur udara di tempat tersebut akan semakin rendah, begitu

juga sebaliknya semakin rendah kedudukan suatu tempat, temperatur udara akan

semakin tinggi. Penurunan temperatur terhadap ketinggian ini dinamakan sebagai

lapse rate.

3. Angin dan Arus Laut

Angin akan mentransportkan panas dari air laut yang dilewatinya. Angin yang

melewati massa air laut yang hangat akan menghasilkan massa udara yang hangat

begitupun juga sebaliknya, ketika angin melewati massa air yang dingin maka

massa udara yang dibawa angin tersebut akan berupa massa udara dingin. Selain

itu interaksi antara angin dan arus laut ini merupakan salah satu interaksi atmosfer

dengan hidrosfer yang akan memicu sirkulasi kesetimbangan energi di permukaan

bumi.

4. Lamanya Penyinaran

Lama penyinaran matahari di suatu ilayah bergantung pada letak lintang

wilayah tersebut. wilayah yang termasuk ke dalam wilayah tropis akan kaya akan

paparan sinar matahari dibandingkan dengan wilayah di lintang menengah

maupun lintang tinggi. Hal ini menyebabkan temperatur dan distribusi energi

panas di wilayah tropis, dalam hal ini temperatur permukaan bumi akan lebih

tinggi dibadingkan dengan temperatur permukaan di wilayah lintang menengah

maupun di wilayah dengan lintang tinggi.

(Sumber gambar :

http://education.gsfc.nasa.gov/experimental/all98invProject.Site/Pages/trl/inv2-

1msu.jpg)

5. Awan

Tutupan awan di atas atmosfer bumi merupakan penghalang paparan langsung

sinar matahri ke atas permukaan bumi. Tutupan awan yang biasanya lebih bnyak

di wilayah daratan akan mempengaruhi kondisi temperatur di permukaan bumi

dibandingkan di wilayah perairan bumi. Selain itu, kondisi lainnya adalah daratan

lebih cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan panas, sedangkan

permukaan lautan lebih lambat menerima panas dan lambat pula melepaskan

panas. Apabila udara pada siang hari diselimuti oleh awan, maka temperatur udara

pada malam hari akan semakin dingin.

6. Nyatakan arah angin utama pada lintang – lintang 45◦N, 45◦S, 75◦N, dan 20◦N !

Jawaban :

Lintang 450 N dan 450 S merupakan daerah lintang menengah. Pada daerah ini bertiup angin baratan (prevailing westerlies). Maka pada lintang 450 N angin bertiup dari arah barat daya, sedangkan pada lintang 450 S angina bertiup dari arah barat laut.

Lintang 750 N merupakan daerah lintang tinggi, termasuk ke daerah beriklim kutup (polar). Pada daerah ini bertiup angina polar yang arahnya berasal dari timur laut.

Pada lintang 200N merupakan derah tropis. Pada derah ini bertiup angina pasat timuran. Maka pada lintang ini angina bertiup dari arah tenggara.

Berikut ini adalah peta dari angina global :

(Sumber : https://cimss.ssec.wisc.edu/sage/oceanography/lesson3/images/GlobalWinds.jpg)

7. Jelaskan tentang equatorial trough yang saudara ketahui!

Jawab:

Equatorial trough berkaitan dengan ITCZ (Intertropical Convergence Zone). Menurut Threwartha dan Horn (1968), ITCZ adalah garis atau zona yang berkaitan dengan pusat sirkulasi siklonik yang memiliki tekanan udara yang sangat rendah dari daerah sekitarnya dan berada di antara dua cekungan equatorial. ITCZ merupakan daerah pertemuan angin yang membentuk awan penghasil hujan yang berada di sekitar wilayah itu sehingga hujan turun cukup deras secara berkesinambungan. ITCZ adalah sumbu arus angin pasat di daerah tropis yang memisahkan pasat timur laut dari pasat tenggara. Bisa juga ITCZ merupakan pertemuan

antara angin pasat dari belahan bumi utara (BBU) dengan angin pasat dari belahan bumi selatan (BBS). Sistem perawanan dalam ITCZ yang terbentuk adalah cluster awan dengan pertumbuhan vertikal yang luar biasa. Seperti halnya konvergensi yang terjadi di atas Bali dan Nusa Tenggara yang terjadi merupakan pemusatan pertumbuhan awan. Energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan keberadaan ITCZ diperoleh dari penguapan di permukaan laut yang dibawa oleh konvergensi angin troposfer bawah. Jadi ITCZ tidak lain adalah equatorial trough (palung ekuatorial) yang lokasinya berubah-ubah sesuai dengan perubahan thernal ekuatorial dan tergantung pada gerak matahari serta distribusi daratan dan lautan.

Merupakan sabuk quasi kontinu tekanan rendah yang terletak antara sabuk tekanan tinggi subtropik utara dan belahan bumi selatan. Seluruh wilayah ini adalah salah satu dari udara yang sangat homogen, mungkin wilayah barotropik paling ideal di atmosfer. Namun kelembabannya sangat tinggi sehingga memiliki sedikit variasi stabilitas dan menyebabkan banyak variasi cuaca. Posisi equatorial trough (palung ekuatorial) cukup konstan di bagian timur Atlantik dan Pasifik, tetapi sangat bervariasi dengan musim di bagian barat, di Asia Selatan dan Samudera Hindia. Telah dikemukakan bahwa nama ini diadopsi sebagai salah satu istilah umum untuk wilayah ini di atmosfer. Dengan demikian, equatorial trough mengandung daerah doldrums, bagian dari itu biasanya digambarkan sebagai zona konvergensi intertropis (ITCZ), dan di dalamnya mungkin terdeteksi front intertropis. Equatorial trough paralel dari lintang 5o N, dinamakan demikian karena ini adalah lintang rata tahunan equatorial trough. Sumbu barotropik yang mencirikan troposfer rendah di daerah khatulistiwa. Sumbu ini ditandai dengan adanya garis konvergensi (zona konvergensi intertropis).

Sumber

Dong, S., M. Baringer, G. Goni, and S. Garzoli, 2011: Importance of the assimilation of Argo

Float Measurements on the Meridional Overturning Circulation in the South Atlantic.

Geophys. Res. Lett., 38, L18603, doi:10.1029/2011GL048982.

DO¨O¨, Kristofer. and S and Johan Nilsson, 2010: Analysis of the Meridional Energy

Transport by Atmospheric Overturning Circulations. Department of Meteorology,

Stockholm University, Stockholm, Sweden.

http://depts.washington.edu/ocean423/notes/lecture3.pdf (diakses pada 29 September 2015

08.30 WIB)

http://adha-westprog.blogspot.co.id/2012/10/goegrafi-faktor-yang-mempengaruhi.html

(diakses pada 29 September 2015 pukul 13:45 WIB )

Riehl, H. 1954. Tropical Meteorology. p. 238.Berry, F. A., E. Bollay and N. R. Beers, Eds. 1945. Handbook of Meteorology. 776–777.http://psta.lapan.go.id/index.php/subblog/readprint/48

https://cimss.ssec.wisc.edu/sage/oceanography/lesson3/images/GlobalWinds.jpg