Pengertian Tekanan Udara, Faktor, dan Cara Pengukurannya
Tekanan udara akan berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat (elevasi atau ketinggian). Hal ini dapat terjadi karena kerapatan udara makin kecil dan kolom udaranya makin pendek.
Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur dengan menggunakan barometer.
Satuan tekanan udara adalah milibar (mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Toricelli pada tahun 1643 menciptakan barometer air raksa.
Karena barometer air raksa tidak mudah dibawa ke mana-mana, dapat menggunakan barometer aneroid sebagai penggantinya.
Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan yang mempunyai luas tertentu, misal 1cm3. Satuan luas yang digunakan dalam pengukuran tekanan udara adalah atmosfer (atm), milimeter kolom air raksa (mm Hg) atau milibar (mbar).
Tekanan udara dasar (tekanan udara normal) adalah setara dengan tekanan kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 45 derajat dan suhu 0 derajat.
Besarnya tekanan udara pada kondisi ini dinyatakan sebesar 1 atmosfer (1 atm).
Tekanan udara sebesar 1 atm, ini setara dengan tekanan yang ditimbulkan oleh kolom raksa setinggi 760 mm.
Satuan tekanan udara lain adalah km/m2, lb/inchi2 sering disingkat psi (pound per square inchi).
Konversi tekanan udara antar satuan
1 atm = 760 mmHg = 14,7 psi = 1.013 mbar.
Tekanan udara pada umumnya turus sebesar 11 mbar untuk tiap pertambahan tinggi 100 meter. Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu.
Dikarenakan fluktuasi suhu di daerah tropis kecil, maka fluktuasi tekanan udara di daerah tropis juga relatif kecil (konstan).
Tekanan udara yang tidak berfluktuasi besar ini menyebabkan kecepatan angin di kawasan dekat garis ekuator seperti halnya Indonesia pada umumnya relatif lemah.
Tekanan udara akan berbanding terbalik dengan ketinggian suatu tempat sehingga semakin tinggi tempat dari permukaan laut semakin rendah tekanan udarannya.
Kondisi ini karena makin tinggi tempat akan makin berkurang udara yang menekannya. Satuan hitung tekanan udara adalah milibar, sedangkan garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan tekanan udara yang sama disebut isobar.
Ketinggian suatu tempat dari permukaan laut juga dapat diukur dengan menggunakan barometer. Kenaikan 10 m suatu tempat akan menurunkan permukaan air raksa dalam tabung sebesar 1 mm.
Dalam satuan milibar (mb), setiap kenaikan 8 m pada lapisan atmosfer bawah, tekanan udara turun 1 mb, sedangkan pada atmosfer atas dengan kenaikan > 8 m tekanan udara akan turun 1 mb.
Barometer aneroid sebagai alat pengukur ketinggian tempat dinamakan juga altimeter yang biasa digunakan untuk mengukur ketinggian kapal udara yang sedang terbang.
Tekanan udara antara satu tempat dengan tempat lain berbeda-beda. Perbedaan ini disebabkan oleh beberapa faktor sebagai berikut:
1. Pergeseran Garis Edar Matahari
Pergeseran garis edar matahari menyebabkan fluktuasi suhu musiman terutama untuk daerah garis lintang pertengahan. Suhu berpengaruh terhadap pemuaian dan penyusutan volume udara.
Jika udara memuai, maka udara menjadi lebih renggang dan akibatnya tekanan akan menurun. Sebaliknya jika volume udara menurun (menyusut) maka kerapatan udara tersebut menjadi lebih tinggi dan akibatnya tekanan udara meningkat.
2. Bentang Laut
Bentang laut yang luas berperan sangat besar mempengaruhi fluktuasi tekanan udara, karena laut merupakan pemasok uap air kedalam udara (lewat proses evaporasi).
Penambahan uap air kedalam udara ini menyebabkan tekanan udara meningkat, dan peristiwa inilah yang menimbulkan angin laut pada siang hari.
3. Hubungan Antara Tekanan Udara dan Ketinggian
Hubungan antara tekanan udara dan ketinggian tempat diformulasikan dalam persamaan Laplace:
h = k (I + Jt) log (βo/βh)
dimana:
h = ketinggian tempat
k = konstanta
j = koefisiensi pemuaian udara (0,00367)
t = suhu rata-rata permukaan laut pada ketinggian h
βo = tekanan udara pada permukaan tanah
βh = tekan udara pada ketinggian h
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TEKANAN UDARA
Udara adalah campuran berbagai gas yang mempunyai sifat meluas dan juga dapat ditekan. Tekanan tersebut diberikan oleh berat udara yang diberikan ke segala arah, baik dari bagian atas, bawah, dan samping.
Tekanan udara akan berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat (elevasi atau ketinggian). Hal ini dapat terjadi karena massa udara semakin ke atas semakin tipis, kerapatan udara makin kecil dan kolom udaranya makin pendek.
Untuk mengukur tekanan udara di suatu tempat dapat digunakan alat, yaitu barometer. Mekanisme alat ini, ketika tekanan udara naik maka mercury yang ada di dalam pipa naik.
Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan yang mempunyai luas tertentu. Satuan yang digunakan dalam pengukuran tekanan udara adalah atmosfer (atm), milimeter kolom air raksa (mmHg) atau milibar (mbar).
Massa udara yang bergerak disebut angin. Angin dapat bergerak horizontal atau vertikal dengan kecepatan bervariasi dan berfluktasi dinamis. Faktor yang mempengaruhi tekanan angindiantaranya adalah :
1. Adanya perbedaan horizontal dalam tekanan udara
Angin selalu bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Jika tidak ada lagi gaya lain yang mempengaruhi, maka angin bergerak secara langsung dari udara bertekanan tinggi ke udara bertekanan rendah. Jika tidak ada perbedaan udara di suatu tempat atau mendekati nol, maka yang tejadi adalah angin yang tenang.
2. Pemanasan yang tidak sama dari permukaan bumi
Pada dasarnya mekanisme angin atau bergeraknya udara disebabkan oleh peristiwa penimbunan, pelenyapan, dan alih panas dari matahari.
3. Adanya perbedaan tekanan, efek coriolis, dan friksi
Perputaran bumi pada sumbunya, akan menimbulkan gaya yang berpengaruh pada arah gerakan angin. Pengaruh perputaran bumi terhadap arah angin disebut pangaruh Coriolis.
Pengaruh coriolis menyebabkan angin bergerak searah jarum jam mengitari daerah bertekanan rendah di belahan bumi selatan dan sebaliknya, bergerak berlawanan arah jarum jam mengitari daerah bertekanan rendah di belahan bumi utara.
Pergerakan arah angin juga dipengaruhi oleh adanya gesekan. Angin permukaan pada umumnya menderita gaya gesek karena adanya kekasaran permukaan bumi. Jika permukaan datar dan halus, maka gaya gesek kecil dan jika permukaan kasar, tertutup oleh tanaman, maka gaya gesek besar.
Gaya gesek ini dapat memperlambat pergerakan udara yang mengubah arah angin, meperlambat kecepatan angin. Siklon, yaitu pusat dari udara bertekanan rendah
4. Antisiklon, yaitu pusat dari udara bertekanan tinggi
Tekanan udara tinggi dan tekanan udara rendah dapat mengakibatkan angin siklon dan angin antisiklon, mempengaruhi cuaca, dan dapat digunakan untuk meramal cuaca.
Angin siklon adalah angin yang berputar menuju pusat tekanan rendah atau minimum. Sedangkan angin antisiklon adalah angin yang berputar keluar dari pusat tekanan udara tinggi atau maksimum.
Pada aliran siklon, udara bertiup ke arah pusat sehingga tekanan udara tinggi sehingga udara naik ke atas (menuju ke tekanan rendah) kemudian udara diatas terakumulasi sehingga membentuk awan mendung dan awan hujan. Pusat tekanan rendah (siklon) menghasilkan cuaca buruk di musim apapun.
Sedangkan pada aliran antisikon, udara dari pusat menyebar ke luar sehingga udara dari atas turun untuk menyeimbangkan tekanan udara di bawah, sehingga mengakibatkan cuaca cerah. Tidak memungkinkan terbentuknya awan mendung karena angin dari atas terus mengalir ke bawah, yaitu ke daerah dengan udara bertekanan rendah. Awan terbentuk jika udara menjadi dingin scara adiabatik melalui udara yg naik dan mengembang.
5. Pola Aliran Angin
Atmosfer memiliki perbedaan suhu yang sangat besar, dan untuk menyeimbangkan suhunya agar tetap stabil atmosfer melakukan sistem transfer panas. Sistem ini bekerja dengan memindahkan udara panas ke arah garis lintang yang lebih tinggi, dan udara dingin ke arah akuator. Sistem tersebut disebut dengan Non Rotating Earth Model
Rotating Earth Model merupakan pola angin yang kedua. Pada pola ini terdapat 4 jenis pertukaran udara. Trade winds (angin pasat) merupakan angin yang bertiup dari daerah maksimum ekuator menuju ke ekuator.
Westerliest (angin barat) merupakan angin yang bertiup dari daerah maksimum subtropis menuju daerah sedang. Polar easterlies merupakan angin yang bertiup dari daerah kutub menuju daerah maksimal subtropis. Polar front merupakan angin ribut yang memisahkan udara panas daerah tropis dengan udara dingin kutub.
Bumi terdiri dari sebagian besar lautan. Hal tersebut akan mempengaruhi suhu. Pada daerah belahan bumi selatan tekanan udaranya lebih stabil dibanding daera belahan bumi utara. Letak daratan dan lautan ini mempengaruhi angin yang berhembur.
Di Indonesia, angin yang berhembus tersebut dapat mempengaruhi musim yang terjadi yang disebut dengan angin muson. Jika angin bertiup dari arah lautan, maka akan terjadi musim hujan (angin muson timur). Sebaliknya jika angin bertiup dari arah darat, maka akan terjadi musim panas (angin muson barat).
Pada sistem angin regional, angin berhembus dari suhu rendah ke suhu tinggi. Pada siang hari di daerah pantai suhu permukaan tanah meningkat lebih cepat dibanding dengan permukaan air di lautan sehingga terjadilah angin laut. Sedangkan pada malam hari, suhu tanah pada daratan turun lebih cepat dibanding dengan suhu permukaan laut sehingga terjadi angin darat.
Pada daerah pegunungan terjadi angin lembah dan angin gunung. Pada siang hari udara pada pegunungan naik lebih signifikan dibanding udara pada daerah lembah, karena udara dingin pada derah lembah lebih tipis, maka udara tersebut naik menuju gunung dan terjadilah angin lembah.
Sedangkan pada malam hari, udara pada daerah pegunungan turun lebih signifikan dibanding pada daerah lembah sehingga udara tersebut turun menuju lembah, sehingga terjadilah angin gunung.
makalah ekosistem udara, jenis suhu udara, pengertian kelembaban udara dan macam-macamnya, pengertian kelembapan udara dan macam macamnya, animasi bergerak tentang pencemaran tanah, animasi udara bergerak, apakah fogginging dapat menyebabkan polusi udara, macam macam revolusi udara
Sumber:
Tukidi. 2007. Buku Ajar Meteorologi dan Klimatologi. Semarang: Jurusan Geografi FIS UNNES.
Posting Komentar