MAKALAH OSEANOGRAFI Atmospheric Circulation
Disusun Oleh :
Daitra E!a "ermana #$%&'&(&####&)*
"ro+ram Stu,i Ilmu Kelautan -urusan "eman.aatan Sum/er,a0a "eri!anan ,an Kelautan Fa!ultas "eri!anan ,an Ilmu Kelautan 1niersitas 2ra3i4a0a 5&#%
#6 #6#6
"ENDAH1L1AN Latar 2ela!an+ Angin merupakan bagian dari sistem sirkulasi udara global yang bertindak
untuk menyeimbangkan suhu dan tekanan di seluruh dunia. Kita sudah tahu bahwa berbagai belahan dunia menerima jumlah panas matahari yang berbeda. Pemanasan diferensial ini pada gilirannya menghasilkan perbedaan suhu dan tekanan udara di seluruh dunia yang mengendalikan pergerakan angin dunia. Jika melihat angin yang sebenarnya, bahkan setelah dirata-ratakan selama periode waktu yang panjang, kita menemukan bahwa kita tidak memperhatikan suatu jenis gerak. Pada tahun 19!-an model konseptual baru dibuat,
yaitu
menerangkan
bahwa
sirkulasi
atmosfer
memiliki
tiga sel
sirkulasi,tidak hanya sel "adley tunggal. Ketiga sel lebih mewakili aliran angin khas di seluruh dunia. #ebagai daerah khatulistiwa yang mendapat intensitas matahari lebih, udara di atmosfer menghangat dan meningkat karena menjadi lebih ringan daripada udara di sekitarnya. $aerah dingin, udara tenggelam karena lebih berat dan hasil dalam daerah tekanan tinggi. Angin akan meniup sebagai udara keluar terjepit oleh udara dingin tenggelam dan ditarik di bawah udara hangat. #etiap perbedaan suhu seperti ini selalu akan menyebabkan perbedaan tekanan udara dan menyebabkan terjadinya angin. %erakan-gerakan ini mengakibatkan pola angin global, dengan udara yang bergerak di antara daerah yang berbeda di seluruh dunia dan juga di ketinggian yang berbeda di atmosfer. $ingin udara dari kutub &enderung tenggelam dan bergerak ke arah khatulistiwa lebih dekat ke permukaan bumi. #ebaliknya, udara hangat dari naik khatulistiwa dan bergerak ke arah kutub yang tinggi di atmosfer karena lebih ringan. #656
Rumusan Masalah 'erdasarkan uraian latar belakang tersebut, dapat dilakukan kajian
perumusan masalah sebagai berikut ( a. 'agaimana pola sirkulasi atmosfer di bumi) b. Apa pengaruh sirkulasi atmosfer terhadap &ua&a dan iklim) &. Apa saja jenis massa udara beserta anomali yang dapat ditimbulkan)
#6$6
7u4uan *ujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut (
a. +ntuk memahami proses sirkulasi atmosfer se&ara global di bumi b. +ntuk mengetahui pengaruh sirkulasi atmoser terhadap &ua&a dan iklim &. +ntuk mengetahui jenis massa udara beserta anomaly yang dapat ditimbulkan.
56
"EM2AHASAN
56#
Glo/al Circulation 'umi memiliki lapisan
atmosfer
yang merupakan
lapisan
udara
penyelimut bumi. Atmosfer tidaklah diam akan tetapi memiliki sirkulasi atau mengalami mekanisme pergerakan. #irkulasi atmosfer adalah suatu pola gerakan angin dan tekanan dalam skala besar yang tetap sepanjang tahun atau bersifat musiman. #irkulasi ini terjadi akibat adanya perbedaan intensitas radiasi matahari di wilayah ekuator, garis lintang, dan polar kutub. *ekanan dan kelembaban di daerah lintang tinggi dengan daerah lintang rendah juga berkontribusi terhadap terjadinya sirkulasi atmosfer. #irkulasi atmosfer global adalah gerak rata-rata dari angin di permukaan bumi. ekanisme dasar terjadinya gerak udara disebabkan oleh penimbunan, pelenyapan dan alih panas dari matahari. $aerah lintang rendah antara ekuator dan tropis lebih panas dibandingkan daerah kutub yang dingin. Pemahaman sirkulasi atmosfer global dapat didekati dengan pemeriksan pola angin utama dan berbagai daerah bertekanan rendah dan tinggi yang telah diamati, direkam, atau dipetakan. /ilayah sekitar ekuator yang tekanannya rendah, angin akan memusat dan naik dan angin permukaan menjadi lemah atau berubah.
Gam/ar #6 Sir!ulasi Atmos.er Glo/al
Pergerakan 0ertikal angin ini membentuk kur0a ada yang terbuka ada juga yang membentuk loop kur0a tertutup jadi pergerakan ini adalah sirkulasi aliran udara dari permukaan bumi ke atmosfer dan kembali lagi jatuh ke
permukaan bumi dan bertium disepanjang permukaan menjadi angin yang kita rasakan. #irkulasi atmosfer ini menyebabkan di daerah tertentu terjadi pertemuan antara udara dingin dan udara panas sehingga sering menimbulkan gejala &ua&a ekstrem seperti badai, tornado dan lainnya. $aerah pertemuan antara udara panas dengan udara dingin dinamakan front. 565
Coriolis E..ect #aat udara bergerak sebagai akibat adanya gradien tekanan, maka
arahnya tidak selalu terus menerus sama tetapi di belokkan oleh adanya gaya orriolis yang dibangkitkan oleh rotasi bumi. %aya orriolis mengakibatkan pembelokan arah angin di atmosfer. #udut rotasi bumi yang miring 2,3 o mengakibatkan intensitas penyinaran di daerah tropis, sub-tropis dan kutub menjadi berbeda sehingga menyebabkan perbedaan suhu dan tekanan di sekitar daerah tersebut dan terjadi pergerakan4sirkulasi udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. +dara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah di belahan bumi utara dibelokkan oleh gaya coriolis ke arah kanan, sedangkan di belahan bumi bagian selatan dibelokkan ke arah kiri. Pola sirkulasi atmosfer ini memengaruhi terhadap keadaan &ua&a dan iklim di bumi.
Gam/ar 56 E.e! Corriolis Mem/elo!!an "ola "er+era!an An+in ,i "ermu!aan 2umi
'esarnya pembelokan arah angin dipengaruhi oleh ke&epatan angin bergerak dan posisi lintangnya. Angin yang bergerak lambat akan dibelokkan dalam arah yang ke&il, sedangakn angin yang bergerak &epat akan dibelokkan lebih besar. $emikian juga angin yang berada di lintang tinggi dekat kutub pembelokannya akan lebih besar daripada angin yang berada di dekat
khatulistiwa, sedangkan pada khatulistiwa gaya coriolis adalah nol atau tidak ada gaya orriolis. 56$
Atmosphere Circulation "attern 5otasi bumi menyebabkan mun&ulnya pengembangan dari tiga sel
sirkulasi pada setiap belahan bumi. Ketiga sel sirkulasi tersebut dikenal sebagai Hadley Cell, Ferrel Cell dan Polar Cell. #el sirkulasi yang berada paling dekat dengan ekuator disebut dengan sel "adley. Angin ringan di khatulistiwa karena terdapat gradien tekanan hori6ontal yang lemah. Kondisi permukaan yang hangat mengakibatkan tekanan udara yang rendah. +dara hangat naik di khatulistiwa memproduksi awan dan menyebabkan ketidakstabilan di atmosfer. Ketidakstabilan ini menyebabkan badai untuk mengembangkan dan melepaskan panas laten yang besar. Panas laten hanya energi yang dilepaskan oleh badai karena perubahan dari uap air untuk tetesan air hujan sebagai uap yang terkondensasi di awan, menyebabkan udara sekitarnya menjadi lebih hangat dan lembab, yang pada dasarnya memberikan energi untuk mendorong terjadinya #el "adley. Pada lintang 2! o, beberapa massa udara yang bergerak ke permukaan akan kembali ke ekuator untuk membentuk siklus #el "adley. #iklus tersebut menghasilkan angin pasat timur laut di belahan bumi utara dan angin pasat tenggara di belahan bumi selatan. %aya Coriolis memberikan pengaruh terhadap arah angin. Pada belahan bumi utara dibelokkan ke arah kanan dan pada belahan bumi selatan ke arah kiri.
Gam/ar $6 Atmospheric Circulation "attern
Pada lintang 2!o - 7!o, terdapat sel 8errel yang menghasilkan angin &ondong ke barat pada permukaan lintang ini. assa udara yang tenggelam 4 sink pada lintang ini akan bergerak menuju ke utara dan gaya Coriolis membelokkannya kearah kanan pada belahan bumi utara. assa udara ini akan tetap hangat pada lintang 7! o hingga mendekati pergerakan massa udara dingin yang bergerak turun dari kutub. assa udara yang kon0ergen di permukaan, tekanan permukaan terendah pada lintang
7! o
menyebabkan
massa udara naik dan membentuk awan dan beberapa massa udara hangat kembali ke lintang 2! o untuk membentuk siklus #el 8errel. $ua massa udara pada lintang 7!o membentuk polar fronts yang memisahkan massa udara panas dan dingin. Polar front menjadi pembatas antara massa udara tropis yang hangat dan massa udara kutub dingin yang bergerak dari utara. $iatas lintang 7! o, terdapat sirkulasi dingin sel polar, dimana udara dari kutub bergerak kearah ekuator. assa udara dari kutub naik pada lintang 7!o dimana sel polar dan sel 8errel bertemu dan beberapa dari massa udara ini kembali ke kutub untuk membentuk siklus sel Polar. assa udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah dan dipengaruhi gaya Coriolis, angin pada lintang diatas 7! o akan &ondong bergerak kearah timur, yang biasa disebut sebagai Polar Jet Stream.
56)
Climate klim adalah rata-rata kondisi &ua&a tahunan yang men&akup wilayah
yang &ukup luas. enurut *rewartha and "orn 1993 iklim merupakan suatu konsep yang abstrak, dimana iklim merupakan komposit dari keadaan &ua&a hari ke hari dan elemen-elemen atmosfer di dalam suatu kawasan tertentu dalam jangka waktu yang panjang. Jadi dapat disimpulkan bahwa iklim adalah keadaan &ua&a rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama : minimal 2! tahun dan meliputi wilayah yang luas. Ada beberapa unsur yang mempengaruhi &ua&a dan iklim, yaitu suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara dan &urah hujan. a. #uhu +dara derajat panas atau dinginnya udara. b. *ekanan +dara &. Kelembaban +dara ; Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. $inyatakan dengan banyaknya gram uap ;
air dalam 1 m< udara. Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara kelembaban absolut dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara tersebut dalam suhu yang sama dan
dinyatakan dalam persen =. d. urah "ujan, yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. e. Awan, kumpulan titik-titik air4kristal es di dalam udara yang terjadi karena adanya kondensasi4sublimasi dari uap air yang terdapat dalam udara. ; Awan ommulus yaitu awan yang bentuknya bergumpal-gumpal dan ;
dasarnya hori6ontal. Awan #tratus yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehingga dapat menutupi langit se&ara merata.
;
Awan irrus yaitu awan yang berdiri sendiri yang halus dan berserat, sering terdapat kristal es tapi tidak dapat menimbulkan hujan.
56%
8eather Front 8ronts didefinisikan sebagai wilayah peralihan antara dua massa udara
yang memiliki densitas yang berebeda. 8ront berkembang tidak hanya dalam arah datar menyamping hori6ontal tetapi juga kearah atas 0ertikal. >leh karena itu jika disebutkan daerah front maka itu artinya sekaligus meliputi
komponen 0ertikal dan hori6ontal dari front tersebut. 8ront dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu ( a. #tasionary 8ronts Ketika old 8ront atau warm 8ront berhenti bergerak, maka front tersebut akan berubah menjadi #tasionary front, dan suatu ketika bila front ini bergerak lagi maka akan terjadi perubahan lagi dan akan kembali menjadi old front ataupun warm front.
Gam/ar )6 Sim/ol Stationar0 Fronts
b. old 8ronts old front didefinisikan sebagai wilayah peralihan ketika massa udara yang dingin menggantikan massa udara yang lebih hangat. old front se&ara umum bergerak dari timur laut menuju tenggara. assa udara di daerah front bagian belakang dapat dirasakan lebih dingin dan lebih kering daripada udara di depan wilayah front. Ketika old front melewati suatu wilayah dapat menyebabkan suhu wilayah tersebut turun drastis lebih dari 13 o dalam waktu satu jam pertama.
Gam/ar %6 Sim/ol Col, Fronts
&. /arm 8ronts /arm front didefinisikan sebagai 6ona peralihan dimana massa udara yang hangat menggantikan massa udara yang lebih dingin. /arm front se&ara umum bergerak dari barat laut kearah timur laut. assa udara yang berada di belakang warm front lebih hangat dan lebih lembab dari pada massa udara yang terdapat di depan warm front.
Gam/ar (6 Sim/ol 8arm Fronts
d. >&&luded 8ronts >&&luded fronts terbentuk saat badai terjadi intensif, dimana old front berputar di sekeliling badai dan menangkap warm front. #iklon yang berkembang biasanya se&ara khas didahului dengan terjadinya warm front dan pergerakan old front yang &epat. 'agian utara dari warm front adalah massa udara dingin yang berada di wilayah tersebut sebelum badai datang ke daerah itu.
Gam/ar 96 Sim/ol Occule, Fronts
56(
C0clone #iklon adalah sebuah wilayah atmosfer bertekanan rendah yang
ber&irikan pusaran angin yang berputar berlawanan dengan arah jarum jam di bumi belahan utara dan searah jarum jam di bumi belahan selatan. 5adius ratarata siklon tropis men&apai 13! hingga !! km. #iklon tropis terbentuk di atas lautan luas yang umumnya mempunyai suhu permukaan air laut hangat, lebih dari 7.3 ?. ke&epatan siklon di dekat pusatnya mempunyai ke&epatan angin lebih dari 72 km4jam. #e&ara teknis, siklon tropis didefinisikan sebagai sistem tekanan rendah non-frontal yang berskala sinoptik yang tumbuh di atas perairan hangat dengan wilayah perawanan kon0ektif dan ke&epatan angin maksimum men&apai 2@ knot pada lebih dari setengah wilayah yang melingkari pusatnya.
Gam/ar '6 7ipetipe Si!lon
Pada pusat siklon umumnya terbentuk suatu wilayah dengan ke&epatan angin relatif rendah dan tanpa awan yang disebut dengan mata siklon eye. $iameter mata siklon ber0ariasi mulai dari 1! hingga 1!! km. ata siklon ini dikelilingi dengan dinding mata, yaitu wilayah berbentuk &in&in yang dapat men&apai ketebalan 17 km, yang merupakan wilayah dimana terdapat ke&epatan angin tertinggi dan &urah hujan terbesar. asa hidup suatu siklon t ropis rata-rata berkisar antara 2 hingga 1 hari. Karena energi siklon tropis didapat dari lautan hangat, maka siklon tropis akan melemah atau punah ketika bergerak dan memasuki wilayah perairan yang dingin atau memasuki daratan. $6
Kesimpulan 'erdasarkan pembahasan tersebut dapat ditarik beberapa kesimpulan
makalah BAtmospheri& ir&ulationC sebagai berikut( •
#irkulasi atmosfer global adalah gerak rata-rata dari angin di permukaan bumi yang terjadi karena gerak massa udara yang disebabkan oleh penimbunan, pelenyapan dan alih panas dari matahari.
•
assa udara bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah yang dipengaruhi oleh gaya coriolis di belahan bumi utara, angin dibelokkan oleh ke arah kanan, sedangkan di belahan bumi bagian selatan dibelokkan ke arah kiri.
•
*iga sirkulasi atmosfer yang terdapat pada setiap belahan bumi dikenal sebagai Hadley Cell ( pada lintang ! o-2!o, Ferrel Cell (3!o-7!o dan Polar Cell (>7!o yang akan membentuk siklus pergerakan massa udara.
•
#irkulasi atmosfer yang mengakibatkan terjadinya perpindahan massa udara
pembentuk
angin,
merupakan
membedakan iklim disetiap garis lintang.
salah
satu
sistem
yang
•
/ilayah peralihan antara dua massa udara yang memiliki densitas yang berebeda disebut dengan Fronts. Fronts merupakan sistem utama pembentuk &ua&a disuatu wilayah dengan tipe-tipe fronts antara lain ( 1. #tationary 8ronts . /arm 8ronts 2. old 8ronts @. >&&luded 8ronts
•
#iklon merupakan suatu fenomena &ua&a yang mun&ul sebagai sistem tekanan rendah yang berskala sinoptik yang tumbuh di atas perairan dengan wilayah perawanan kon0ektif dan ke&epatan angin yang tinggi.
•
#iklon tropis pada lautan terbuka akan menimbulkan gelombang tinggi dan badai, sedangkan yang bergerak ke arah daratan akan menimbulkan dampak sebagai berikut ( 1. Angin berke&epatan tinggi . #torm #urge dan *ornado 2. "ujan $eras
REFERENSI Anonim. !12. General Circulation of the tmosphere6 http(44www.n&&limate.n&su.edu4edu4k14.atmosphereD&ir&ulation. E #tate +ni0ersity. 8uad, . Arif Fainul, Abu 'akar #ambah dan $aduk #etyohadi. !1. !odul "ahan #ar $ !eteorolo%i &aut . alang ( 8akultas Perikanan dan lmu Kelautan +ni0ersitas 'rawijaya. Pidwirny, . !!7. Glo'al Scale Circulation of the tmosphere. Fundamentals of Physical Geo%raphy, nd )dition. http(44www.physi&algeography.net4 fundamentals4Gp.html. $iakses pada 2 Agustus !13.
