TIPE TIPE TEKANAN TINGGI DAN RENDAH

ME-4121 METEOROLOGI SINOPTIK

TIPE-TIPE TEKANAN TINGGI DAN RENDAH

Disusun Oleh :

Kelompok 8

M. Rifqi Fathin Fawwaz M. 12813002

Habibur Rahman 12813007

Widyani Rachmwati Iskandar 12813020

Haura Dzakira Syahla 12813027

Lilik Bayyinah 12813031

PROGRAM STUDI METEOROLOGI

FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur hendak kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan bantuannya makalah dari mata kuliah Meteorologi Sinoptik dengan judul “Tipe-Tipe

Tekanan Tinggi dan Rendah” ini dapat diselesaikan tanpa kendala yang berarti. Selain itu, makalah ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari kerja sama teman – teman kelompok delapan, bimbingan dosen mata kuliah Meteorologi Sinoptik, Bapak Dr. Rusmawan Suwarman, S.Si, MT yang telah memberikan banyak materi mengenai topik yang kami bahas. Serta para asisten praktikum dan pihak-pihak lainnya yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

Makalah ini kami buat sebagai tugas dalam Ujian Akhir Semester, yang merupakan salah satu syarat kelulusan dari mata kuliah Meteorologi Sinoptik tahun ajaran 2016/2017. Tujuan lainnya karena kami sadar bahwa materi makalah ini akan sangat bermanfaat untuk mengetahui bagaimana tipe-tipe tekanan tinggi dan rendah yang ada di permukaan, penyebab, serta dampaknya terhadap lingkungan. Sehingga hal tersebut akan menambwah wawasan baik bagi pembaca ataupun bagi penulis.

Kami sadar bahwa dalam penyusunan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan, oleh sebab itu kami menerima segala jenis saran dan kritikan dari makalah ini. Akhir kata kami berharap apa yang kami tulis dapat memberikan manfaat bagi kita semua.

Bandung, 13 November 2016

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR... i

DAFTAR ISI ... 2

DAFTAR GAMBAR ... 3

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 1

1.3 Metode ... 1

BAB II ISI ... 2

2.1 Siklon Lintang Menengah ... 2

2.2 High and Low Thermal... 7

2.3 Anomali Tekanan Secara Orografik ... 8

2.4 Tipe Tekanan Tinggi dan Rendah, Serta Hubungannya dengan Temperatur ... 11

BAB III PENUTUP ... 13

3.1 Kesimpulan ... 13

3.2 Saran ... 13

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Siklon di Lintang Menengah ... 2

Gambar 2 Pembentukan gelombang siklon ... 6

Gambar 3. Gelombang siklon... 6

Gambar 4 High and Low Thermal ... 7

Gambar 5. Diagram Kejadian Heat Low di Atmosfer ... 8

Gambar 6. Pengaruh Topografi Terhadap Anomali Tekanan ... 8

Gambar 7. Proses Terjadinya Efek Orografik ... 9

Gambar 8 (a) dan (b) Dampak dari Efek Orografik ... 10

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Meteorologi sinoptik adalah salah satu mata kuliah dalam program studi meteorologi yang mempelajari mengenai fenomena meteorologi dalam skala sinoptik. Salah satu peristiwa umum yang sering terjadi pada fenomena meteorologi skala sinoptik adalah adanya perubahan tekanan. Perubahan tekanan dapat disebabkan oleh adanya perbedaan terperatur, adanya perbedaan ketinggi, dan adanya efek dari topografi (hal ini sealnjutnya akan disebut dengan efek orografik).

Adanya perbedaan tekanan di permukaan memberikan banyak efek terhadap keadaan cuaca di daerah tersebut. Di lintang menengah misalnya, adanya perbedaan tekanan yang signifikan dalam menyebabkan siklon. Di daerah pengunungan dan perbukitan, adanya perbedaan tekanan yang disebabkan oleh efek topografi akan menyebabkan hujan di salah satu sisi gunung dan kekeringan di sisi lainnya. Baik dampak berupa siklon maupun kekeringan, keduanya memberikan kerugian bagi kehidupan manusia. Oleh sebab itu pengetahuan mengenai tipte tipe tekanan rendah dan tinggi, serta bagaimana penyebab dan dampaknya terhadap lingkungan perlu diketahui. Sehingga dengan mengetahui hal-hal tersebut kerugian akibat dampak buruk yang muncul dapat dikurangi atau bahkan dicegah.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk menjelaskan secara rinci mengenai tipe-tipe tekanan rendah yang terdiri dari sub topik:

1. Siklon lintang menengah 2. High and low thermal

3. Anomali tekanan akibat orografik

4. Tipe-tipe tekanan tinggi dan rendah, serta hubungannya dengan temperatur

Sehingga setelah membaca makalah ini diharapkan pembaca akan lebih mengerti mengenai topik-topik tersebut.

1.3 Metode

2

BAB II ISI

2.1 Siklon Lintang Menengah

Siklon lintang menengah adalah system cuaca terbesar yang paling sering terjadi selama musim dingin di Amerika Serikat. Daerah-daerah tekanan rendah muncul dengan mudah selama musim dingin karena perbedaan suhu yang besar antara khatulistiwa dan Kutub Utara. siklon lintang pertengahan dapat membawa cuaca buruk di seluruh AS dengan satu sistem. Gambar A adalah gambar dari siklon lintang pertengahan yang terjadi pada tahun 1993, yang disebut dengan "Superstorm 93" dan "Badai of the Century". siklon ini terbentuk pada pertengahan Maret dan berlangsung selama 4 hari, membawa kondisi badai salju ke daerah sepanjang Pantai Timur. siklon lintang pertengahan mudah diidentifikasi pada satelit karena bentuknya seperti "koma".

Gambar 1 Siklon di Lintang Menengah

3 membentuk awan. Untuk siklon yang intensif, udara divergen tinggi harus lebih besar dari udara konvergen di permukaan.

Pembentukan siklon dan persamaan tendensi

Pembentukan siklon mengacu pada inisiasi dan pengembangan dari permukaan rendah. intensitas rendah sering diukur dengan penurunan tekanan yang terjadi di pusat yang rendah. Proses yang sama menyebabkan vortisitas dekat permukaan, jadi pembentukan siklon bisa juga disebut sebagai peningkatan pada vortisitas troposfer bawah.

Pada kasus lain, hasil dari vortisitas dihubungkan dengan divergensi dan pergerakan vertical, memberikan persamaan kecenderungan tekanan untuk tekanan permukaan yang berubah terhadap waktu:

𝜕𝑝𝑠

𝜕𝑡 ~ − ∫ (∇. 𝑉⃗ )

𝑠

0 𝜕𝑝

Perubahan tekanan permukaan pada lokasi tertentu bergantung pada perbedaan dalam kolom udara di atasnya : tekanan turun jika ada divergensi dan naik jika ada konvergensi. Karena divergensi tidak dapat dihitung secara presisi, persamaan dikonversi ke bentuk yang lebih berguna dengan persamaan geostropik vortisitas dan persamaan energy quasi-geostrophic thermodynamic. Persamaan quasi-quasi-geostrophic height tendency:

Geopotensial tendency 𝜒:

4 (ketinggian meningkat). Pada kasus ini, adveksi temperature diferensial adalah negative dan tekanan meningkat: ridge berkembang pada troposfer tengah menuju permukaan yang rendah, dekat front hangat. Lembah gelombang pada troposfer bagian tengah berkembang di belakang front dingin, sepanjang adveksi dingin lebih kuat pada troposfer yang lebih bawah dan melemah sesuai ketinggian.

Teori Front Kutub

Siklon lintang tengah membentuk dan berpindah sepanjang front kutub. badai yang berkembang disebut gelombag siklon. Tahap gelombang siklon berkembang diilustrasikan sesuai urutan peta cuaca permukaan ditunjukkan pada gambar 2. Gambar 2 menunjukkan bagian dari front kutub sebagai front yang stasioner. Hal itu merepresentasikan adanya tekanan rendah dengan tekanan tinggi pada kedua sisinya. Udara dingin ke arah utara dan udara hangat ke arah selatan mengalir secara paralel pada front, tetapi pada posisi yang berlawanan. Jenis aliran ini membuat geser angin siklonik.

Pada kondisi berikutnya, sebuah bentuk yang kokoh seperti gelombang di bagian front seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.b. gelombang yang terbentuk dikenal sebagai gelombang front atau siklon yang baru terjadi. Melihat pembentukan gelombang front pada peta cuaca seperti melihat dari sisi pembentukan gelombang air laut: pertama masa pembentukan, kemudian pecah, dan yang terakhir adalah masa disipasi, yang mana hal itu merupakan alasan kenapa system siklon lintang tengah dikenal sebagai gelombang siklon.

5 sebagai kawasan hangat. Disini, cuaca cenderung berawan, meskipun hujan ringan tersebar memungkinkan berkembang jika kondisi udara tidak stabil.

Energy untuk badai dibagi dari beberapa sumber. Ketika massa udara mencapai kesetimbangan, udara hangat akan naik udara dingin akan turun, mengubah energy potensial ke energy kinetic-pergerakan energy. Suplai energy kondensasi ke system dalam bentuk panas laten. Dan ketika udara di permukaan mengalami kovergensi ke pusat tekanan rendah, kecepatan angin meningkat, menghasilkan energy kinetic yang meningkat.

6 Gambar 2 Pembentukan gelombang siklon

Untuk memahami lebih baik bagaimana gelombang siklon mungkin berkembang dan meningkat ke badai raksasa siklonik lintang tengah, kita butuh untuk memeriksa kondisi atmosfer pada permukaan dan diatasnya. Misalkan bagian gelombang panjang melalui level 500mb secara langsung di atas permukan front yang stasioner, diilustrasikan oleh gambar 3.a. Pada grafik 500-mb, garis kontur dan isotherm (garis putus-putus) paralel satu sama lain dan berdekatan. Udara yang lebih dingin terletak pada sebelah utara sebagian dari peta, sedangkan udara yang lebih hangat terletak di selatan. Angin bertiup dengan kecepatan yang cukup tinggi, yang menghasilkan perubahan yang tajam dalam kecepatan angin – kecepatan geser angin yang kuat – dari permukaan sampai pada tingkat ini. Misalkan gelombang pendek melewati wilayah ini, mengganggu aliran seperti ditunjukkan pada gambar 3.b. kondisi ini semacam ketidakstabilan dalam aliran(seperti naiknya udara yang lebih hangat dan turunnya udara yang lebih dingin) dikenal sebagai ketidakstabilan baroklinik.

7

2.2 High and Low Thermal

Gambar 4 High and Low Thermal

High and low thermal menjelaskan mengenai jenis –jenis tekanan di daerah permukann dan penyebabnya. Dimana menurut jenisnya dibedakan menjadi dua jenis yaitu daerah bertekanan rendah dan daerah bertekanan tinggi. Berikut adalah penjelasan lebih lanjutnya, • Thermal low  suatu daerah bertekanan rendah di permukaan yang dihasilkan dari

pemanasan troposfer bawah dan penaikan dari isobaric surface

• Thermal high  suatu daerah bertekanan tinggi di permukaan yang dihasilkan dari pendinginan udara oleh permukaan dingin

8 Selanjutnya Thermal high, tidak banyak sumber yang menjelaskan tentang thermal high. Menurut AMS glossary Thermal high adalah suatu daerah bertekanan tinggi di permukaan yang dihasilkan dari pendinginan udara oleh permukaan dingin.

2.3 Anomali Tekanan Secara Orografik

Efek orografik adalah keadaan dimana udara tidak bergerak naik ke elevasi yang lebih tinggi karena adanya perbedaan tekanan, namun pengaruh dari adanya topografi permukaan. Topografi permukaan yang mempengaruhi naiknya udara ke level yang lebih tinggi tersebut dibagi menjadi dua jenis yaitu

 Pegunungan

 Perbukitan (dengan ketinggian tertentu)

Gambar 6. Pengaruh Topografi Terhadap Anomali Tekanan

Proses naiknya massa udara akibat adanya efek orografik dapat dikelompokan menjadi tiga yaitu sebagi berikut:

9 1. Udara pada elevasi bawah bersifat lebih hangat dan membawa banyak uap air saat

bertemu dengan topografi yang tinggi

2. Udara yang naik, akan bertemu dengan udara yang dingin pada elevasi atas yang menyebabkan kondensasi tehadap uap air yang naik

3. Setelah kondensasi dan udara mencapai tingkat kejenuhannya yang maksimum, maka akan terjadi presipitasi di satu sisi gunung

Gambar 7. Proses Terjadinya Efek Orografik

Adanya anomali tekanan akibat orografik memberikan dampak yang besar terhadap daerah di sekitar pegunungan atau perbukitan tersebut, salah satunnya adalah menyebabkan kekeringan. Secara umum beberapa dampak yang diakibatkan oleh naikya udara karena orografik adalah sebagai berikut:

 Munculnya hujan di salah satu sisi gunung dan kekeringan di sisi lainnya

 Pengaruh dari asal angin prevailing sangat mempengaruhi wilayah mana yang mendapat hujan dan yang mengalami kekeringan

 Temperatur awal saat terjadi kenaikan orografik menentukan tingkat kekeringan angin yang menuruni gunung

10 Gambar 8 (a) dan (b) Dampak dari Efek Orografik

Pada gambar 8(b) dapat terlihat bahwa sisi belakang gunung yang mana sisi gunung yang

terjadi mountain wave ada di depan akan menyebabkan timbulnya rotor, gerakan sirkulasi atau

vortex yang terdiskritisasi. Selain rotor, hasil yang didapatkan saat kejadian mountain wave adalah

awan lenticularis. Awan ini berbentuk seperti lensa yang berlapis – lapis di dekat puncak

pegunungan. Awan tersebut merupakan awan yang tersisa setelah hujan terjadi di sisi depan

gunung. Lalu, awan tersebut akan masih terbawa aliran udara sampai ke puncak gunung di daerah

yang stabil seperti pada gambar 9(a). Karena adanya rotor di dekat permukaan sisi belakan gunung,

maka aliran udara di belakan gunung akan menjadi berundak – undak, menyebabkan awan sisa dari

hujan tersebut pun mengikuti pola sinusoidal dan berada di puncak gelombangnya. Sehingga,

terbentuklah awan lenticularis yang berlapis.

11 Gambar 10 Awan lenticularis

2.4 Tipe Tekanan Tinggi dan Rendah, Serta Hubungannya dengan Temperatur

Tekanan Udara adalah Gaya per satuan luas yang diberikan pada permukaan bumi dengan berat udara di atas permukaan. Tekanan udara tidak seragam di bumi, rentang normal tekanan udara bumi adalah dari 980 milibar (mb) ke 1.050 mb. Perbedaan ini adalah

hasil dari sistem tekanan udara rendah dan tinggi yang disebabkan oleh pemanasan yang

tidak merata di seluruh permukaan bumi dan kekuatan gradient tekanan.

Sebuah sistem tekanan rendah adalah area di mana tekanan atmosfer lebih rendah

dibandingkan dengan daerah sekitarnya. Terendah biasanya berhubungan dengan angin

kencang, udara hangat, dan mengangkat atmosfer. Karena itu, posisi terendah biasanya

menghasilkan awan, curah hujan, dan cuaca buruk lainnya seperti badai tropis dan topan.

Selain itu, daerah rawan tekanan rendah tidak memiliki ekstrim diurnal (hari vs. malam) atau

suhu musiman yang ekstrim karena awan ini di daerah tersebut mencerminkan masuk

radiasi matahari kembali ke atmosfer sehingga mereka tidak dapat menghangatkan

sebanyak siang hari (atau di musim panas) dan di malam hari mereka bertindak sebagai

selimut, menjebak panas di bawah.

Sebaliknya, sistem tekanan tinggi adalah area di mana tekanan atmosfer lebih besar

dari daerah sekitarnya. Daerah tekanan tinggi biasanya disebabkan oleh fenomena yang

disebut penurunan, yang berarti bahwa udara di tinggi mendingin menjadi lebih padat dan

bergerak ke arah tanah. Tekanan meningkat di sini karena lebih banyak udara mengisi ruang

12 sehingga system tekanan tinggi biasanya berhubungan dengan langit cerah dan cuaca

tenang.

Tipe dasar dari sistem tekanan: rendah, atau siklon, dan tinggi, atau anticyclone. Siklon, adalah area di mana udara naik. Sebagai udara bergerak ke atas jauh dari permukaan, itu mengurangi tekanan dari permukaan itu. Dalam hal ini, barometer pembacaan akan mulai jatuh. Anticyclone, adalah sebaliknya. Dalam tinggi, udara yang turun ke arah permukaan dan dengan demikian barometer pembacaan akan mulai naik, mengindikasikan peningkatan tekanan di permukaan.

Gambar 12. Angin konvergen naik di siklon ( pusat tekanan rendah ) dan turun dari antisiklon ( pusat tekanan tinggi).

13

BAB III PENUTUP

3.1

Kesimpulan

 Siklon lintang menengah adalah system cuaca terbesar yang paling sering terjadi selama musim dingin di Amerika Serikat. Pembentukan siklon mengacu pada inisiasi dan pengembangan dari permukaan rendah. Siklon lintang menengah membentuk dan berpindah sepanjang front kutub. badai yang berkembang disebut gelombag siklon.

 Thermal low adalah suatu daerah bertekanan rendah di permukaan yang dihasilkan dari pemanasan troposfer bawah dan penaikan dari isobaric surface. Thermal high adalah suatu daerah bertekanan tinggi di permukaan yang dihasilkan dari pendinginan udara oleh permukaan dingin.

 Efek orografik adalah keadaan dimana udara tidak bergerak naik ke elevasi yang lebih tinggi karena adanya perbedaan tekanan, namun pengaruh dari adanya topografi permukaan seperti gunung dan bukit. Salah satu dari adanya perbedaan tekanan akibat orografik adalah munculnya hujan di salah satu sisi gunung dan kekeringan di sisi lainnya.

 Tipe dasar dari sistem tekanan: rendah (siklon) dan tinggi (anticyclone). Siklon, adalah area di mana udara naik. Sebagai udara bergerak ke atas jauh dari permukaan, itu mengurangi tekanan dari permukaan itu. Dalam hal ini, barometer pembacaan akan mulai jatuh. Anticyclone, adalah sebaliknya. Dalam sistem tekanan tinggi, udara yang turun ke arah permukaan dan dengan demikian barometer pembacaan akan mulai naik, mengindikasikan peningkatan tekanan di permukaan.

3.2 Saran

14

DAFTAR PUSTAKA

Ahrens, C Donald., 2009. Meteorology Today: An Intoduction to Weather, Climate, and Enviroment 9th Ed. Brooks: Cole Publishing, USA.

Atmospheric Pressure, Winds, and Circulation Patterns (ebook chapter 5), diunduh di :

http://www.cengage.com/resource_uploads/downloads/0495555061_137182.pdf (diakses pada 13 November 2016).

http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter9/graphics/thermal_h_l.jpg (diakses pada 12 November 2016 pukul 21.35 WIB).

http://climate.ncsu.edu/edu/k12/.mlc (diakses pada 12 November 2016).

Encyclopedia of World Climatology Part of the series Encyclopedia of Earth Sciences Series pp 405-405.

http://geography.about.com/od/climate/a/highlowpressure.htm (diakses pada 13 November 2016)

http://glossary.ametsoc.org/wiki/Thermal_high (diakses pada 13 November 2016 pukul 21.35 WIB).

http://glossary.ametsoc.org/wiki/Thermal_low (diakses pada 13 November 2016 pukul 21.35 WIB).

Materi Perkuliah Meteorologi Sinoptik 2016.

http://opensnow.com (diakses pada 13 November 2016).

http://study.com/academy/lesson/orographic-effect-definition-lesson-quiz.html#lesson (diakses pada 13 November 2016).