Kuliah 8 sirkulasi ke dua dan spin down
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Kuliah 8 sirkulasi ke dua dan spin down

on

  • 438 views

 

Statistics

Views

Total Views
438
Views on SlideShare
438
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
7
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Kuliah 8 sirkulasi ke dua dan spin down Kuliah 8 sirkulasi ke dua dan spin down Presentation Transcript

    • Kuliah 8Sirkulasi Ke dua dan Spin Down
    • • Dijelaskan bhw di PBL, solusi lapisan campur dan solusi lapisan Ekman menunjukkan bhw PBL dan angin horizontal mempunyai komponen yg mengarah ke tekanan yg lebih rendah.• Pd gambar 5.6 berikut, menjelaskan adanya konvergensi massa dlm sirkulasi siklonik, dan divergensi massa dlm sirkulasi antisiklonik, yg berdasarkan kontinuitas massa masing-masing memerlukan gerakan vertikal ke luar dari lapisan batas dan gerakan vertikal menuju ke lapisan batas.
    • Angin Horizontal di PBLDi PBL, komponen angin menuju ke tekanan yg lebih rendah …  vg   v  L … menghasilkan kovergensi horizontal di sekitar pusat low
    • Angin Vertical di PBLKonvergensi massa di sekitar tekanan rendah … Puncak PBL L … menghasilkan gerakan ke atas di atas low. Efek pd vortex?
    • • Utk mengestimasi besarnya gerakan vertikal yg dihasilkan, kita perhatikan bhw jika vg = 0 transport massa yg memotong isobar per satuan luas pd setiap level di lapisan batas ditentukan oleh 0v. Net transport massa utk sebuah kolom dg lebar satuan yg memanjang dlm arah vertikal pd seluruh lapisan adalah integral dari 0v.• Utk lapisan campur, integral ini adalah 0vh (kg m-1 s-1), dimana h adalah tebal lapisan.
    • • Utk lapisan Ekman, net transport massa ditentukan oleh, De De M 0 v dz u exp( 0 g z / De) sin( z / De)dz 0 0 dimana De / adalah tebal lapisan Ekman.• Sebelum mengintegrasikan perhatikan persamaankontinuitas rata-rata: u v w 0 x y z
    • 1. . w (0) 0.2. Integrasikan dari 0De De u v w ( De) dz 0 x yDg mengasumsi lagi bhw vg kan 0, maka u g tdk bergantung pd x.Utk angin geostropik, divergensi = 0 ug vg 0 x y
    • z zu u g 1 exp cos De De De De0 w( De ) 0 u dz 0 v dz x 0 y 0 M 0 w( De) y ug De z z 0 exp sin dz y 0 De De ug D e2 0 2 e y 2 De De
    • ugJuga krn g y De w( De) g 1 e 2 -1+ e =1.04~1 1 w( De) g 2 1/ 2 Km f w( De) g 2f f
    • • Dg demikian, kita mendapatkan hasil yg penting bhw kecepatan vertikal pd puncak lapisan batas sebanding dg vortisitas geostropik.• Dg cara ini efek dari fluks lapisan batas dikomunikasikan secara langsung ke atmosfer bebas melalui sirkulasi sekunder dg paksa yg biasanya mendominasi pd percampuran turbulen.• Proses ini sering diacu sbg boundary layer pumping.• Itu hanya terjadi dlm fluida yg berotasi dan adalah satu dari perbedaan mendasar antara aliran yg berotasi dan yg tidak berotasi.
    • • Utk sistem skala sinoptik: Km 5 m 2s -1 g 10 5 s -1, f 10 4 s -1, dan De 1 km, -3 -1 -1 w( De) 10 ms 1 mm s . aliran geostropik memiliki w 10 mm s -1 Berapa lama ini akan berpengaruh?
    • Catatan:• 1 . Sirkulasi sekunder XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Sirkulasi primer: g 2. Dipaksa oleh atmosfer bebas
    • 3. “Boundary layer pumping” atau “Ekman pumping”4. Mempengaruhi hanya bagian rotasi dari aliran.5. Memperlambat vorteks w ke atas pd dasar atmosfer bebas XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Penyusutan vorteks
    • Memperlambat Vorteks: Pemampatan VorteksEkman pumping mengurangi vortisitas di troposfer bebas olehpemampatan vorteks: Tropopause (w ≈ 0) Puncak PBL L
    • Memperlambat Vorteks: Kekekalan Angular Momentum Sbg alternatif, sirkulasi sekunder arah ke luar di dlm troposfer bebas memperlambat vorteks krn kekekalan angular momentum Puncak PBL L
    • • Ingat persamaan vortisitas barotropik: D g w f Dt z g tdk terga ntung dari ketinggian. Integrasikan dari De ketinggian tropopaus H e D g (H De ) f w( H ) w( De ) Dt w( H ) 0, H De
    • 1/ 2 D g fKm g Dt 2H 2(menggunaka n w( De )) D g gAsumsikan stasioner Dt t tSolusi : g (t ) g (0) exp e
    • Spin-Down Time e = H | 2/(fKm) |1/2Gunakan H = 10 kmDan harga sebelumnya utk konstanta lainnya:Maka, e ~ 7 hari• Lebih lama dari pd skala waktu sinoptik• Sebuah alasan mengapa PBL diabaikan ketika mengetengahkan gerakan quasi-geostropik
    • • Mengapa bukan perlambatan yg sederhana dg gesekan?• Pertimbangkan dg difusi sederhana: 2 u u Km 2 t z u u d waktu difusi : Km 2 d H 2 H d 200 hari Km
    • Ekman-Pumping: TorsiAliran ke luar (sekunder ) menghasilkan torsi melawan aliran primerkarena gaya Korioli.   v2  v1  L  ˆ v  fk 2
    • Keefektifan Ekman-PumpingEkman pumping lebih efektif dari pd difusi:• Kerja bukan krn percampuran udara vortisitas tinggi/rendah• Namun krn kekuatan divergensi massa di troposfer bebas Angular momentum = (momen inersia) x (laju rotasi)Gerakan massa ke arah luar => meningkatkan momen inersia => melemahkan rotasi utk menjaga angular momentum.
    • Bagaimana dg Atmosfer Baroclinik?Jika atmosfer baroklinik (bukan barotropik):• Sirkulasi terbatas lebih dekat ke permukaan• Shear terbentuk dlm vortex => lebih meredam semakin dekat ke permukaan• Shear diimbangi oleh hasil imbas T : udara terangkat di pusat yg lebih dingin dari pd di tepi vorteksFinal note: seluruhnya berada pd Ekman PBL• Secara kualitatif OK• Menghasilkan koreksi fisis (aliran memotong isobar)