Transcript UAS Gerak Atmosfer

GERAK ATMOSFER
TIK
Mahasiswa mampu mengemukakan secara deskriptif gayagaya penggerak utama di armosfer
REVIEW
• Energi radiasi tidak merata :
– Variasi antar lintang
– Variasi akibat perbedaan penyerapan oleh
permukaan bumi (daratan vs lautan)
– Differential heating; differential air pressure
INSOLATION
FLUKS RADIASI
VEKTOR
Skalar vs Vektor
• Skalar :
kuantitas yang memiliki besaran dengan
atau tanpa satuan, tidak memiliki arah
contoh : 1 kg beras
• Vektor :
kuantitas yang memiliki besaran dan
memiliki arah
contoh : gaya, kecepatan
VEKTOR
• Penjumlahan vektor :
- menggunakan gambar
- menggunakan komponen vektor
z
A
C
k
y
B
j
C=A+B
i
x
VEKTOR
A
C
C x  Ax  Bx
A
C
B
C=A+B
B
C x  Ax  Bx C y  Ay  By
VEKTOR
•
Perkalian
 Cross (x)
A  B  AB sin 
 Dot (.) perkalian skalar
A  B  AB cos
GAYA PENGGERAK UTAMA
• Gaya yang dihasilkan oleh tekanan
Gaya gradien tekanan (GGT) = Pressure Gradien Forces (PGF)
• Gaya yang dihasilkan oleh gravitasi
Gaya gravitasi (Fg)
• Gaya yang dihasilkan akibat rotasi bumi
Gaya coriolis (Fc)
• Gaya akibat gesekan
Gaya gesek (friction)
GAYA GRADIEN TEKANAN
(PRESSURE GRADIENT FORCE=PGF)
1 p
PGF  
 n
1020 mb
Tekanan
tinggi
1016 mb 1012
mb
Gradien tekanan
rendah
Gradien tekanan
tinggi
Tekanan
rendah
GAYA GRAVITASI
• Gaya tarik menarik antara dua benda
r
g
Bumi
F G
M m
r
2
Percepatan gravitasi
g = 9.8 m det-2.
Gaya Sentripetal-sentrifugal
• Gaya yang timbul akibat adanya pergerakan
melingkar yang berpusat pada suatu titik tertentu
• Sentripetal menuju pusat lingkaran
• Sentrifugal menuju keluar lingkaran
• Gaya-gaya saling menyeimbangkan sehingga benda
yang bergerak tidak terlepas
Fcf
M

m
R
2
Fgh
Fcp
Fcf
Fcfh


Fg
bumi
Fg= gaya gravitasi (Effective gravity)
Fc = gaya centripetal
Fcf = gaya centrifugal
GAYA CORIOLIS
• Akibat perputaran
bumi pada porosnya
• Di Belahan Bumi
Utara dibelokkan ke
kanan
• Di belahan Bumi
Selatan dibelokkan
ke kiri
CF  2Vsin
• Parameter coriolis
fc = 2sin
?? di lintang rendah
HUKUM BUYS BALLOT :
Jika pengamat berada di belahan bumi Utara, dan
membelakangi arah datangnya angin, maka tekanan
rendah berada di sebelah kiri, tekanan tinggi berada di
sebelah kanan
Pengaruh coriolis terhadap angin
Gaya Gesek (friction forces)
Berdasar hukum III Newton : aksi-reaksi
Fges = μN
Kekasapan
permukaan;
viscositas eddy
ANGIN GEOSTROFIK
• Angin yang timbul setelah gaya gradien tekanan dan gaya
coriolis mengalami keseimbangan
• Paralel terhadap isobar
• Asumsi :
– garis isobar lurus dan paralel
– tidak ada gaya sentrifugal/sentripetal
– tidak ada gesekan
• Kondisi yang mendekati :
– 2-3 km dpl atau
– di lintang tinggi ketika coriolis mendekati nol
ANGIN GEOSTROFIK
1 p
 2V sin  0
 n
ANGIN GRADIEN
• Kenyataan di alam, isobar cenderung tidak lurus (melengkung)
• Ada pengaruh gaya sentrifugal-sentripetal
Ce = centripetal
Fcf = centrifugal
CF = Coriolis Force ; PGF = pressure gradient force
Fcf
Fcf
siklonik
antisiklonik
Angin sub-geostrofik (?)
Angin supergeostrofik (?)
Angin siklostrofik (?)
CYCLOSTROPHIC
• Assumsi : Gaya coriolis diabaikan
• Perbandingan gaya sentrifugal dan gaya coriolis : Rossby Number (Ro)
• Jika Rossby Number besar maka aliran dianggap cyclostrophic
“friction-layer” wind
Angin vertikal
• Gradien tekanan : vertikal dan horizontal
• PGFv : PGFh = 10000 : 1
• Kenyataan pada kondisi normal
kec gerak vertikal : kec gerak horizontal =
1/10 – 1/100 (?)
• Gaya gravitasi
Konvergensi-divergensi
TUGAS
1020 mb
Tekanan
tinggi
1016 mb 1012
mb
Gradien tekanan
rendah
100 km
Gradien tekanan
tinggi
100 km
Tekanan
rendah