VI. Tekanan Udara

Disajikan Pada:PERKULIAHAN KLIMATOLOGI DASAR PROGRAM SARJANA FAPERTA UNLAM

Oleh:GUSTI RUSMAYADI

(Jurusan Budidaya Pertanian-Faperta Unlam)

grusmayadi@yahoo.co.id

Pokok Bahasan

1. Pengertian

2. Persamaan Hidrostatika

3. Hukum-hukum Gas

4. Variasi Tekanan secara Vertikal

5. Variasi Tekanan Horisontal

6. Pengukuran Tekanan

7. Istilah dalam Tekanan

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).

6.1. Persamaan Hidrostika

• P0 > P1 > P3

• Z0 < Z1 < Z3

• Vol, V = A ● z3

• P0 = W / A • = (m●g)/ A• = (ρ●V●g)/A• = (ρ●A● ∆z●g)/A• = ρ● ∆z●g• dp = -ρ●g ●∆z

A = Luas

Puncak Atmosfer

P1

P0

z1

z0

∆z

P3 z3

PERSAMAAN HIDROSTATIS

Hukum Charles P/T=C, kenaikan suhu menyebabkan kenaikan tekanan (ruang tertutup)

Asumsi ; volume dan massa udara konstan

Hukum Boyle PV=K, pada suhu tetap, tekanan udara berkurang akibat kenaikan massa udara yang menyebabkan udara akan mengembang sehingga volumenya bertambah

Asumsi ; massa (m) dan suhu udara (T) konstan

T

P

C=tan α

α

P

V

6.2. Hukum-Hukum G A S

Robert Boyle

(1627–1691)

6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal

• Persamaan Hidrostatis “Semakin jauh dari permukaan bumi, tekanan udara akan berkurang”

6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal

• Hubungan antara tekanan udara dengan ketinggian digambarkan dengan persamaan Laplace; h = k (1 + γT) log [ßo/ßh]untuk h = ketinggian tempat k = konstanta 18.400) γ = koefisien pemuaian udara (0,00367) T = suhu rerata antara permukaan laut sampai ketinggian h ßo= tekanan udara pada permukaan laut ßh= tekanan udara pada ketinggian h

• Nisbah penurunan tekanan udara adalah 11 mb/100 m

• Persamaan gas ideal;(z1-z0) = ln (P0/P1) Ru T / g

z0

z1

I S O B A R

K I R I K A N A N

• Struktur udara vertikal menurut persamaan di atas menyebabkan variasi tekanan secara horizontal yang merupakan gaya utama menimbulkan angin di atmosfer.

6.4. Variasi Tekanan 6.4. Variasi Tekanan HorizontalHorizontal

• Variasi tekanan secara horizontal Variasi tekanan secara horizontal lebih kecil dibandingkan variasi lebih kecil dibandingkan variasi tekanan secara vertikal.tekanan secara vertikal.

• Variasi secara horisontal terjadi Variasi secara horisontal terjadi karena bidang isobar bukan karena bidang isobar bukan merupakan suatu bidang yang datarmerupakan suatu bidang yang datar

Istilah-istilah tekananIstilah-istilah tekanan

• Isobar merupakan Isobar merupakan garis yang garis yang menghubungkan titik-menghubungkan titik-titik yang bertekanan titik yang bertekanan sama.sama.

• Isobar dekat Isobar dekat permukaan permukaan digambarkan dengan digambarkan dengan interval 3 mbinterval 3 mb

• 1 atm = 760 mm Hg 1 atm = 760 mm Hg = 14,7 psi = 14,7 psi = 1 013 mb.= 1 013 mb.

Istilah-istilah tekananIstilah-istilah tekanan

• Gradien tekanan adalah Gradien tekanan adalah perubahan tekanan perubahan tekanan secara horizontal.secara horizontal.

• Gradien tekanan diukur Gradien tekanan diukur dari tinggi ke rendah, dari tinggi ke rendah, tegak lurus dengan tegak lurus dengan isobar terdekat dan isobar terdekat dan merupakan jarak merupakan jarak terpendek diantara terpendek diantara isobar-isobar tersebut.isobar-isobar tersebut.

• Gradien AA’=(1012-Gradien AA’=(1012-1003) /d1003) /d

• Gradien AB’=(1012-Gradien AB’=(1012-1003) /d’1003) /d’

d

d’

Teladan 6.1. Gradien Teladan 6.1. Gradien tekanantekanan

• Gr PR=(1200-Gr PR=(1200-900)/444= ?900)/444= ?

• Gr QS=(1200-Gr QS=(1200-900)/333=?900)/333=?P

Q

R

S

900 mb

1200 mb

444 km

333 km

Istilah-istilah tekananIstilah-istilah tekanan

• Palung (trough) Palung (trough) adalah daerah yang adalah daerah yang memanjang pada memanjang pada tekanan rendah dantekanan rendah dan

• Punggung (ridge) Punggung (ridge) adalah daerah adalah daerah memanjang pada memanjang pada tekanan tinggitekanan tinggi

Antisiklon

Siklon

6.5. Alat Ukur Tekanan 6.5. Alat Ukur Tekanan UdaraUdara

• Alat ukur tekanan Alat ukur tekanan udara adalah udara adalah barometer dan barometer dan barograf.barograf.

TRTR

• Tekanan udara di kawasan tropis Tekanan udara di kawasan tropis relatif konstan, benarkah demikian ?relatif konstan, benarkah demikian ?

• Berapa tekanan udara pada Berapa tekanan udara pada ketinggian 1000 m, jika tekanan ketinggian 1000 m, jika tekanan pada permukaan 1013 mb? Gunakan pada permukaan 1013 mb? Gunakan persamaan persamaan γγ = - ∆P/∆z. = - ∆P/∆z.