Bab 1 Meteorologi-Atmosfer Bumi · PDF file2/25/13 2 • Atmosfer bumi ibarat selimut yang...

2/25/13  

1  

Atmosfer Bumi Meteorologi

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

•  Atmosfer Bumi berperan dalam menjaga bumi agar tetap layak huni.

•  Dengan keberadaan atmosfer, suhu Bumi tidak turun secara drastis di malam hari dan tidak memanas dengan cepat di siang hari.

•  Atmosfer membuat ketersediaan air di Bumi lebih terjaga dan melindungi kita dari radiasi matahari.

•  Selain itu, atmosfer menyediakan medium untuk menyebarkan gelombang bunyi dan radio ke segala bagian Bumi.

Peran Atmosfer Bumi dalam Kehidupan Kita

• Pendahuluan

2/25/13  

2  

•  Atmosfer bumi ibarat selimut yang melindungi bumi dan makhluk hidup yang tinggal di atasnya, dari serangan sinar-sinar kosmik, ultraviolet matahari dan partikel-partikel (material) luar angkasa.

•  Utamanya Atmosfer bumi disusun oleh lapisan tipis gas-gas utamanya Nitrogen, N2, Oksigen, O2, dan sejumlah kecil gas-gas seperti uap air (H20) dan karbon dioksida (C02)

Peran Atmosfer Bumi dalam Kehidupan Kita

• Pendahuluan

Komposisi Atmosfer Bumi

• Pendahuluan

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

2/25/13  

3  

Komposisi Atmosfer Bumi

• Pendahuluan

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

Komposisi Atmosfer Bumi

• Pendahuluan

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

2/25/13  

4  

Komposisi Atmosfer Bumi

• Pendahuluan

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

•  Tekanan udara di atmosfer bumi semakin ke atas semakin berkurang. •  Tekanan udara berkurang karena kepadatan gas di atmosfer semakin ke

atas juga semakin kecil. •  Tekanan udara standar pada muka laut adalah 1013,25 hPa. •  Secara vertikal, suhu udara di atmosfer tidak berubah secara konstan. •  Pada troposfer, suhu udara menurun sesuai ketinggian. Namun pada

stratosfer, semakin ke atas suhu semakin naik, lalu kemudian menurun lagi di mesosfer. Pada termosfer, suhu udara kembali naik sesuai ketinggiannya.

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

2/25/13  

5  

•  Tekanan udara di atmosfer berkurang secara eksponensial seiring bertambahnya ketinggian;

•  Tekanan udara diukur dengan menggunakan barometer.

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Tekanan Udara

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

•  Lebih dari 90% udara di atmosfer terkandung pada ketinggian 0 – 20 km di atas permukaan Bumi.

•  Pengetahuan akan sifat-sifat atmosfer pada lapisan tekanan udara tertentu penting dalam kegiatan peramalan cuaca.

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Tekanan Udara

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

2/25/13  

6  

•  Sebagaimana tekanan udara, kerapatan udara juga mengecil secara eksponensial seiring bertambahnya ketinggian.

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Kerapatan Udara

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi Perubahan Suhu Udara Essentials of Meteorology,

Donald Ahrens •  Perubahan suhu udara di atmosfer tidak sama untuk setiap lapisan.

•  Di termosfer dan stratosfer suhu udara naik seiring bertambahnya ketinggian.

•  Lapisan-lapisan antara (Tropopause, Stratopause, Mesopause) tidak memperlihatkan perubahan suhu.

Essentials of Meteorology, Donald Ahrens

2/25/13  

7  

•  Berdasarkan suhu udara, atmosfer bumi terbagi atas troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Setiap lapisan-lapisan tersebut dibatasi lapisan antara (tropopause, stratopause, mesopause, dan termopause).

•  Berdasarkan bahan penyusun, atmosfer bumi terbagi atas heterosfer dan homosfer. Heterosfer adalah bagian atmosfer yang bahan penyusunnya memiliki komposisi berbeda-beda satu sama lain (termosfer dan eksosfer). Homosfer adalah bagian atmosfer yang komposisinya serupa (troposfer, stratosfer, troposfer).

•  Ionosfer adalah lapisan atmosfer yang memiliki jumlah ion yang besar; letaknya > 60 km dari muka bumi (sebagian mesosfer, termosfer, dan eksosfer ).

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

TROPOSFER

•  Tempat terjadinya peristiwa cuaca. •  Penurunan suhu (lapse rate) rata-rata setiap kenaikan 1 km adalah 6.5oC. •  Dapat terjadi inversi di tempat dan kondisi tertentu. Inversi adalah

kenaikan suhu seiring naiknya ketinggian. •  Survey cuaca di troposfer dilakukan dengan radiosonde (balon yang

memuat peralatan cuaca). •  Kata ‘troposfer’ berasal dari kata Yunani ‘tropein’ yang berarti ‘berubah’. •  Paling tebal di ekuator, paling tipis di kutub. Selama musim panas

ketebalan troposfer bertambah dan berkurang selama musim dingin.

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

2/25/13  

8  

STRATOSFER

•  Terjadi inversi secara umum. Inversi di troposfer menghalangi udara dari troposfer naik lebih tinggi lagi.

•  Batasnya dengan troposfer dinamai tropopause. Di sana terjadi aliran angin yang kuat pada lintang subtropis, disebut arus jet.

•  Inversi di troposfer disebabkan karena kandungan gas ozon yang tinggi di sana. Gas ozon menyerap energi dari sinar UV matahari.

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

MESOSFER

•  Suhu udara di mesosfer turun seiring naiknya ketinggian. Pada bagian tertinggi mesosfer suhu udara -90oC.

•  Komposisi udara sama seperti troposfer dan stratosfer, namun dengan jumlah molekul udara yang sangat sedikit.

•  Karena jumlah molekul udara yang sedikit, maka tekanan udara di mesosfer sangat rendah.

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

2/25/13  

9  

MESOSFER

•  Suhu udara di mesosfer turun seiring naiknya ketinggian. Pada bagian tertinggi mesosfer suhu udara -90oC.

•  Komposisi udara sama seperti troposfer dan stratosfer, namun dengan jumlah molekul udara yang sangat sedikit.

•  Karena jumlah molekul udara yang sedikit, maka tekanan udara di mesosfer sangat rendah.

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

TERMOSFER DAN EKSOSFER

•  Jumlah molekul udara di termosfer sangat sedikit, satu buah molekul udara harus bergerak setidaknya satu km agar bisa menabrak molekul udara lainnya.

•  Suhu udara di termosfer naik seiring bertambahnya ketinggian karena molekul O2 menyerap energi radiasi matahari. Suhu dapat naik hingga di atas 500oC.

•  Kita tidak akan merasa panas di termosfer karena sangat sedikit molekul udara yang akan menabrak kulit dan memindahkan panasnya ke kita.

•  Eksosfer adalah bagian terluar tempat molekul udara kabur dari atmosfer bumi .

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

2/25/13  

10  

IONOSFER

•  Ionosfer adalah lapisan atmosfer dengan jumlah ion yang besar, letaknya >60 km di atas muka bumi (meliputi sebagian mesosfer, termosfer, eksosfer).

•  Terdiri atas lapisan D (ketinggian 60 – 120 km), E (ketinggian 120 – 180 km), dan F ( ketinggian >180 km).

•  Lapisan D hanya ada pada siang hari, dan menyerap sinyal radio AM. •  Lapisan E dan F berguna dalam pemantulan sinyal radio AM sehingga kita

bisa mendengarkan siaran dari luar negeri di malam hari. •  Siaran radio FM tidak dipantulkan ionosfer.

Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi

•  Cuaca merupakan kondisi atmosfer pada tempat dan waktu tertentu. •  Unsur-unsur cuaca: suhu udara, tekanan udara, kelembaban, awan,

curahan, visibilitas, dan angin. •  Kondisi cuaca rata-rata dalam interval waktu yang relatif lama disebut

iklim. •  Frekuensi kejadian-kejadian cuaca ekstrim dipergunakan untuk

mengklasifikasikan iklim yang memiliki kondisi rata-rata hampir sama. •  Sebagai sebuah sistem yang dinamis, kondisi iklim bumi juga berubah-

ubah selama ribuan tahun.

• Cuaca dan Iklim

2/25/13  

11  

•  Citra satelit berguna untuk memonitor kejadian cuaca dari atas. •  Dengan citra satelit kita bisa melihat pola-pola dan karakteristik cuaca

dengan lebih baik. •  Kita bisa menuangkan hasil pengamatan satelit menjadi sebuah peta

cuaca.

Citra Satelit untuk Penelitian Cuaca

• Cuaca dan Iklim

•  Dengan citra satelit kita bisa melihat pola-pola dan karakteristik cuaca dengan lebih baik.

•  Kita bisa menuangkan hasil pengamatan satelit menjadi sebuah peta cuaca.

• Cuaca dan Iklim Citra Satelit untuk Penelitian Cuaca Essentials of

Meteorology, Donald Ahrens