Tekanan udara ditentukan oleh massa udara dan dipengaruhi oleh suhu, kelembaban, dan radiasi matahari. Tekanan udara berkurang seiring kenaikan ketinggian dan berbeda di berbagai wilayah akibat perbedaan pemanasan. Perbedaan tekanan menyebabkan pergerakan udara atau angin dari wilayah bertekanan tinggi ke rendah serta dipengaruhi oleh gaya Coriolis dan gesek. Sistem angin global dan lokal terbentuk dari pola
2. Pengertian 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)
𝑃 =
𝑚. 𝑔
𝐴
p = tekanan udara
m = massa
g = percepatan gravitasi
A = luas
4. Mekanisme perubahan tekanan udara
• Tekanan udara pada permukaan bumi ditentukan oleh
kerapatan massa udara. Makin rapat udara, tekanannya
semakin tinggi
• Kerapatan udara berhubungan erat dengan suhu, radiasi
matahari, kelembaban dan gaya berat
p =
𝑑𝑅𝑇
𝑚
p = tekanan udara
d = kerapatan udara
R = konstanta gas
T = suhu mutlak
m = berat molekul (atmosfer terdiri dari berbagai campuran
gas dengan berat molekul yang berbeda
5. Kepadatan udara dan tekanan
• Udara tidak terdistribusi merata di permukaan
bumi
• Di suatu area dengan udara tipis/jarang, tekanan
udara permukaan rendah. Di area dengan udara
tebal/padat, tekanan di permukaan tinggi
• Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke
daerah bertekanan rendah
6. Distribusi tekanan udara di permukaan
bumi
Gas-gas yang ada di atmosfer tidak tersebar merata di
berbagai ketinggian sehingga terjadi stratifikasi perbedaan
udara yang ada di permukaan bumi
(vertikal dan horizontal)
7. Distribusi tekanan udara vertikal
• Hubungan tekanan dan tinggi
• Perbedaan tekanan udara yang
terjadi pada daerah yang sama
dengan ketinggian yang
berbeda
• Bagian atmosfer yang paling
dekat dengan permukaan bumi
mempunyai kerapatan yang
lebih tinggi dibandingkan
lapisan udara yang lebih tinggi
• Tekanan udara selalu turun
dengan naiknya ketinggian
• Tekanan udara turun 1/30 kali
untuk setiap naik 300 m atau 1
mmHg setiap naik 11 m pada
lapisan atmosfer bawah
8. Distribusi tekanan udara vertikal
Ketinggian
(m)
Tekanan
mmHg milibar
(mb)
51.336 33 44,0
15.240 86 115,1
10.668 178 237,0
5.486 378 507,0
3.048 533 679,5
1.500 632 843,1
Permukaan
laut
759 1013,2
9. Distribusi tekanan udara horizontal
• Perbedaan tekanan udara pada daerah yang berbeda
dengan ketinggian yang sama
• Akibat dari penerimaan radiasi matahari yang berbeda
Daerah dengan
radiasi matahari
lebih tinggi
Massa udara
lebih panas
Kerapatan
udara renggang
Tekanan udara
lebih rendah
10. Distribusi tekanan udara horizontal
• Ditunjukkan oleh garis isobar
• Isobar adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat
pada saat yang sama mempunyai tekanan yang sama
11. Distribusi tekanan udara horizontal
• Gradien tekanan perubahan permukaan tekanan
secara horizontal (diukur dari tinggi ke rendah, tegak lurus
isobar terdekat)
• Tekanan rendah atau siklon (depresi/low)
• Daerah ini mempunyai tekanan udara lebih rendah
dari tekanan udara sekelilingnya
• Pusat tekanan rendah yang memanjang disebut
palung (trough)
• Tekanan tinggi atau anti siklon (high)
• Pusat tekanan tinggi yang memanjang disebut
punggung (ridge/wedge)
13. Tekanan udara sebagai unsur dan
pengendali iklim
• Tekanan udara
mempengaruhi
perubahan kecepatan
angin
• Angin berperan langsung
terhadap
evapotranspirasi, suhu
udara, dan presiptasi
(hujan)
• Lebih terasa di daerah
subtropis dibanding tropis
• Fluktuasi penerimaan
radiasi matahari yang
terlalu besar (perbedaan
suhu yang besar)
• Di tropis rata-rata suhu
tahunan lebih tinggi dan
stabil
14. Penyebab perubahan dan perbedaan
tekanan udara
1. Faktor Termal
Udara
mendapat
pemanasan
Volume
meningkat
Kerapatan
turun
Masa
menjadi
rendah
Tekanan
udara
berkurang
2. Faktor Dinamik
• Gaya Coriolis
• Gaya gesek
15. Angin
• Udara yang bergerak
• Memiliki arah dan kecepatan
• Bergerak dari tekanan udara tinggi ke tekanan
udara rendah
• Kecepatan angin ditentukan oleh laju perubahan
tekanan
16. Gaya penggerak angin
Gaya primer
(gradien tekanan)
Karena adanya
perbedaan
tekanan akibat
perbedaan suhu
Gaya sekunder
Gaya yang beraksi
pada udara hanya
setelah udara
mulai bergerak
1. Gaya Coriolis
2. Gaya sentrifugal
3. Gaya gesek
17. Gaya coriolis
• Rotasi bumi dari barat ke bumi
• Equator memiliki kecepatan
yang lebih tinggi
• Semakin ke arah kutub
Kecepatan rotasi semakin
pelan
• Gaya coriolis gerak semu
yang mengakibatkan angin
tidak searah dengan gradien
tekanan dan tidak tegak lurus
dengan isobar
19. Gaya gesek
• Gaya gesek cenderung memperlambat gesekan udara
• Kecepatan angin lebih besar pada lapisan atmosfer yang
lebih tinggi daripada dekat dengan bumi
Kecepatan rata-rata angin laut
(tidak ada kekasaran pada
permukaan, gaya gesek rendah
leboh smooth)
Kecepatan rata-rata angin darat
(terdapat kekasaran permukaan
berbagai bangunan, gunung,
dsb sehingga ada gaya gesek
lebih tingi
20. Sistem angin dunia
Skala makro Skala meso Skala mikro
Pola angin
umum dunia
Pola angin yang
terjadi hanya
beberapa hari dan
meliputi daerah
kecil, akibat
perbedaan
pemanasan seperti
angin darat-laut,
angin lembah-
gunung
Angin bertahan
beberpa menit
saja, seperti olak,
hembusan dan
putaran debu
21. Pola angin umum
• Teori Hadley (sirkulasi satu sel): udara hangat dari
daerah equator yang bertekanan rendah naik dan
mengalir ke arah kutub dan udara kutub yang berat turun
dan mengalir di permukaan menuju ke equator. Dengan
asumsi:
1. Tidak ada gaya Coriolis,
2. Permukaan bumi rata dan komposisi
seragam
3. Letak bumi tidak miring pada sumbu
(tidak ada perubahan musim)
22. Pola angin lokal
• Terjadi akibat kondisi lokal karena perbedaan pemanasan
(suhu udara) dan topografi. Contoh : angin bahorok,
gending, dsb
25. Angin musim (monsoon)
• Terjadi akibat perbedaan
pemanasan antara
daratan dan lautan
dalam skala yang lebih
besar (benua dan
samudera)
• Arah angin berubah
setiap musim tergantung
letak matahari
• Musim barat musim
hujan
• Musim timur musim
kemarau
28. Peran angin bagi tumbuhan
• Memindahkan panas, uap air, CO2
• Mengendalikan unsur cuaca : kelembaban udara, suhu,
dan evapotranspirasi
• Pada tanaman :
• Transpirasi meningkat dengan peningkatan kecepatan angin
• Absorpsi CO2
• Kerusakan mekanik akibat angin kencang
29. Windbreaker (Pematah angin)
Kemampuan pohon dalam memodifikasi angin
Karakteristik struktural vegetasi yang dapat mempengaruhi
kecepatan angin adalah bentuk tajuk, penanaman, ukuran
tanaman , dan kepadatan tajuk
30. Pengaruh pematah angin terhadap unsur
iklim mikro
• Angin mengurangi kecepatan angin
• Evaporasi kecepatan angin berkurang dapat
mengurangi penguapan lengas dari permukaan tanah
• Temprature udara udara di daerah terlindung lebih
dingin dari pada daerah terbuka
• Kelembaban udara dan tekanan uap Gradient dan
tekanan uap lebih besar di dalam daerah terlindung, RH
lebih besar pada daerah terlindung baik siang maupun
malam hari