Dinamika Udara (Angin)
Pengertian Angin
Sifat Angin
Terjadinya Angin
Gradien barometris:
Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin terjadi.
Letak tempat:
Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis khatulistiwa.
Tinggi tempat:
Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari. Hal ini diakibatkan oleh pengaruh suhu dan tekanan.
1. berdasarkan arah bertiupnya
2. kecepatan atau kekuatannya
3. waktu bertiupnya
4. sifat dan dampaknya,serta masih banyak lagi yang lainnya.
Dari perubahan arahnya dikenal angin menganan dan angin mengiri.
Dari tempatnya, dikenal banyak nama angin :
Angin lokal, nama angin yang biasa bertiup di suatu tempat disebut “angin lokal atau angin setempat”.
Angin lorong, angin lokal kencang diujung terowongan atau celah diantara dua bukit,
Berdasarkan waktu terjadinya, dikenal angin musim,
Dari sifat udara yang dibawa dikenal nama-nama angin :
Di Indonesia angin jatuh yang terkenal adalah
Angin bohorok di Tapanuli Sumatra Utara;
Angin kumbang di daerah Cirebon Jawa Barat,
Angin gending di daerah Pasuruhan Jawa Timur,
Angin barubu di Sulawesi Selatan,
Aangin wambraw di daerah Manokwari.
Mengapa angin dapat menumbangkan pohon?
Angin teduh, adalah angin yang kecepatannya kurang dari 1 knot.
Angin ribut, adalah angin yang luar biasa kekuatannya lebih dari 28 knot.
Angin ribut kuat, adalah angin ribut yang kecepatannya 41 sampai 47 knot.
Angin ribut hebat, adalah angin ribut yang kecepatannya lebih dari 48 knot.
Angin ribut lemah, adalah angin ribut yang kecepatannya 25 sampai 33 knot.
Angin ribut sedang, adalah angin ribut yang kecepatannya 25 sampai 33 knot.
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga
karena adanya perbedaan tekanan udara (tekanan tinggi ke tekanan rendah) di
sekitarnya. Angin juga dapat diartikan udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan
rendah atau dari suhu udara yang rendah ke suhu udara yang tinggi.
Sifat Angin
Teori mengenai udara adalah apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan
sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya
berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan lebih rendah. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara
menjadi penas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya
udara dingin ini dinamanakan konveksi.
Terjadinya Angin
Gradien barometris:
Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin terjadi.
Letak tempat:
Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis khatulistiwa.
Tinggi tempat:
Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini
disebabkan oleh pengaruh gaya
gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan
topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu
tempat, gaya
gesekan ini semakin kecil.
Waktu:Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari. Hal ini diakibatkan oleh pengaruh suhu dan tekanan.
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara
pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas
matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang
menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih
panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan
udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan
daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan
terjadi aliran udara pada wilayah tersebut.
Angin sangat beragam jenisnya dan masing-masing mempunya nama. Adanya angin memberi kesan yang bermacam-macam. Oleh karena itu orang
membedakan angin dengan memberi nama. Berbagai cara dan dasar digunakan untuk
memberi nama angin antara lain :
1. berdasarkan arah bertiupnya
2. kecepatan atau kekuatannya
3. waktu bertiupnya
4. sifat dan dampaknya,serta masih banyak lagi yang lainnya.
Berasarkan kebiasaan arah datangnya dikenal angin baratan dan angin timuran :
Angin baratan adalah angin yang arahnya selalu dari barat, tetapi berbeda
dengan angin barat. Kenyataanya di musim angin barat , laut disekeliling pulau Sulawesi selalu besar ombaknya setinggi 2 meter lebih.
Dan dalam kondisi seperti ini,hampir dipastikan tidak ada nelayan yang berani
melaut. Kecuali mereka yang cukup nekad dan bernyali besar. Sebab keselamatan
jiwa dan perahu pecah adalah taruhannya. Alhasil mata pencaharian para penduduk
yang sebagian besar nelayan otomatis lumpuh. Kondisi ini terjadi di seluruh
pulau-pulau di selat makassar, bahkan lebih parah karena sulit dijangkau, yang
mengakibatkannya terisolir dari bantuan yang datang. Hujan dan badai memang
selalu menjadi bagian dari kehidupan masyarakat sebagai penduduk pulau.
Angin timuran adalah angin yang arahnya selalu dari timur tetapi berbeda dengan
angin timur. Dari arahnya dan sekaligus dari tempatnya dikenal angin baratan khatulistiwa,
angin baratan subtropik, angin timuran kutub. Angin timuran kutub adalah angin timuran yang terdapat di kawasan kutub.
Angin baratan khatulistiwa adalah angin baratan yang terdapat di sekitar
khatulistiwa yang memisahkan angin pasat belahan bumi utara dan pasat belahan
bumi selatan. Angin baratan subtropik, adalah angin baratan yang terdapat di pinggiran
menghadap kutub dari kawasan subtropik.
Dari perubahan arahnya dikenal angin menganan dan angin mengiri.
Angin menganan adalah angin yang arahnya berubah ke arah kanan atau searah
dengan arah putaran jarum jam. Angin tersebut terdapat di kawasan tropik
belahan bumi utara ketika angin dari daerah tekanan tinggi subtropik menuju ke
arah kawasan tropik Selain itu juga terdapat di sekitar daerah siklon atau
siklontropis di belahan bumi selatan.
Angin mengiri adalah angin yang arahnya berubah ke arah kiri atau berlawanan
dengan arah putaran jarum jam. Angin tersebut terdapat di kawasan tropik
belahan bumi selatan ketika angin dari daerah tekanan tinggi subtropik menuju
ke arah kawasan tropik Selain itu juga terdapat di sekitar daerah siklon atau
siklontropis di belahan bumi utara.
Dari tempatnya, dikenal banyak nama angin :
Angin lokal, nama angin yang biasa bertiup di suatu tempat disebut “angin lokal atau angin setempat”.
Angin lorong, angin lokal kencang diujung terowongan atau celah diantara dua bukit,
Angin laut, angin lokal di kawasan pantai yangterjadi pada siang hari; arahnya
dari laut menuju daratan karena perbedaan suhu ketika permukaan darat lebih
tinggi dari pada suhu di atas laut yang bersebelahan. Umumnya angin laut lebih
kuat dibandingkan angin darat. Angin laut dapat memasuki daratan sampai sekitar
30 km dari pantai, sedangkan angin darat hanya mencapai sekitar 10 km dari
pantai ke arah laut.
Angin darat, angin lokal di kawasan pantai yang terjadi pada malam hari;
arahnya dari daratan menuju lautan karena perbedaan suhu ketika permukaan laut
suhunya lebih tinggi dari pada suhu di atas daratan yang bersebelahan.
Angin gunung, angin lokal di pegunungan yang terjadi pada malam hari dari
puncak gunung menuju lembah ketika udara di puncak gunung menjadi dingin dan
rapat massanya lebih besar dibandingkan dengan yang ada di lembah. Angin gunung
juga disebut angin katabatik.
Angin lembah, angin lokal yang di pegunungan yang terjadi pada siang hari dari
lembah ke arah puncak gunung ketika lereng gunung mendapat banyak penyinaran
matahari, sehingga udara naik sepanjang lereng gunung. Angin lembah disebut
pula angin anabatik.
Angin permukaan, adalah angin yang bertiup di dekat permukaan bumi. Pengukuran
angin tersebut dilakukan pada ketinggian 10 meter dari permukaan bumi di
kawasan terbuka.
Berdasarkan waktu terjadinya, dikenal angin musim,
Angin musim adalah nama angin yang bertiup secara musiman. Dalam sebagian tahun
bertiup dari satu arah, dan sebagian tahun lainnya bertiup dari arah yang
berlawanan. Angin musim tersebut terdapat di banyak daerah, misalnya di Afrika,
Arab , India ,
Indonesia .
Di Indonesia bagian tengah dan timur pada umumnya dikenal angin musim barat dan
angin musim timur. Angin musim barat berlangsung mulai sekitar bulan Oktober
dan berakhir sekitar bulan Maret; angin musim timur berlangsung sekitar bulan
April sampai sekitar bulan September. Di sebagian Indonesia bagian barat, di India,
dikenal angin musim barat daya dan angin musim timur laut. Angin musim barat
daya berlangsung dari sekitar bulan Mei sampai sekitar bulan September, dan
angin musim timur laut berlangsung sekitar bulan Oktober sampai sekitar bulan
April. Pergantian arah angin tersebut berkaitan dengan musim panas dan musim
dingin di benua Asia . Musim angin timur laut
berkaitan dengan musim dingin di Asia, dan musim angin barat daya berkaitan
dengan musim panas di Asia .
Dari sifat udara yang dibawa dikenal nama-nama angin :
Angin jatuh (fohn), angin lokal yang terdapat di tempat-tempat tertentu di
balik gunung. Angin tersebut sering sangat kencang, panas dan kering yang
timbulnya pada musim tertentu. Angin tersebut timbul ketika udara yang dibawah
dingin dan di atas panas melewati gunung. Setelah melewati gunung udara turun
dengan kencang seperti angin jatuh. Angin jatuh tersebut bertiup kencang dan
berlangsung terus-menerus sampai berhari-hari sehingga menimbulkan dampak yang
sangat terasa di daerah yang dilewati. Biasanya terjadi pada musim kemarau yang
sangat kering. Karena dampak yang sangat terasa tersebut penduduk setempat
memberi nama menurut kesan yang dirasakan.
Angin pasat, adalah nama angin di kawasan tropik yang berasal dari daerah
tekanan tinggi subtropik yang berpusat di sekitar 30 derajat – 40 derajat lintang utara dan di
sekitar 30o – 40o lintang selatan. Angin tersebut bertiup dari suatu arah
hampir sepanjang tahun. Di bagian belahan bumi utara arah umumnya dari timur
laut, dan di bagian belahan bumi selatan dari arah tenggara. Angin pasat timbul
karena adanya daerah dengan tekanan tinggi luar tropik di belahan bumi utara
dan selatan dan yang lebih tinggi dari pada tekanan udara di kawasan tropik.
Angin pasat terlihat jelas di atas lautan Pasifik dan di atas lautan Atlantik.
Di Indonesia angin jatuh yang terkenal adalah
Angin bohorok di Tapanuli Sumatra Utara;
Angin kumbang di daerah Cirebon Jawa Barat,
Angin gending di daerah Pasuruhan Jawa Timur,
Angin barubu di Sulawesi Selatan,
Aangin wambraw di daerah Manokwari.
Angin taku yakni angin timur-timur laut kuat di Juneau Alaska yang biasanya bertiup
dalam waktu antara bulan Oktober dan Maret
Angin anabat, adalah angin lokal yang bertiup naik sepanjang lereng gunung yang
panas karena sinar matahari.
Angin gravitas, adalah gerak udara dingin dari tempat yang tinggi ke arah
pantai laut di dekatnya yang panas. Angin gravitas juga sering diserupakan
dengan “angin jatuh” atau angin katabat.
Angin hitam, adalah angin yang kuat, sangat bergolak-galik, kering yang bertiup
ke bawah di lereng gunung; angin tersebut terkenal di Kurdistan selatan, Persia , dan
dinamai juga dengan angin reshabar.
Angin katabat adalah angin turun sepanjang lereng gunung yang timbul karena
dalam arah horizontal kerapatan udara di sepanjang lereng lebih besar daripada
kerapatan udara di sekitarnya. Perbedaan kerapatan tersebut karena pendinginan
permukaan lereng mendinginkan udara di sekatnya.
Angin krakatao adalah lapisan angin timuran di atas wilayah tropik pada
ketinggian 18 – 24 km. Lapisan tersebut menempati puncak dari angin baratan
troposfer tengah yang tebalnya sampai 6 km dan kira-kira 2 km di atas
tropopauze. Nama angin tersebut dikenali ketika adanya debu letusan gunung
Krakatao pada tahun 1883.
Di kalangan pelayaran dan penerbangan dikenal nama-nama angin yang diberikan
menurut kesan pada pelayaran atau penerbangan, misalnya:
Angin buritan adalah nama angin yang bertiup dari arah belakang searah dengan
arah gerak kapal atau pesawat terbang; disebut pulaangin turutan.
Angin haluan atau angin sakal adalah angin yang bertiup dari depan arah kapal
atau pesawat terbang. Baik angin buritan maupun angin sakal keduanya disebut
angin membujur.
Angin lambung adalah angin yang bertiup dari arah samping kapal atau pesawat
terbang; disebut pula angin silang yalah angin yang mempunyai komponen berarah
tegaklurus terhadap arah gerakan kapal atau pesawat terbang.
Mengapa angin dapat menumbangkan pohon?
Angin mempunyai kecepatan dan energi yang dapat mendorong benda-benda yang
dilewatinya. Kecepatan angin dinyatakan dalam km/jam, m/detik, atau dalam knot
( 1 knot = 1 mil/jam = 1,8 km/jam ). Dalam pelayaran lazimnya menggunakan
ukuran kecepatan knot dan dalam penerbangan selain knot juga digunakan ukuran
km/jam atau m/detik.
Angin mempunyai energi yang besarnya setara dengan kecepatannya; makin kencang
makin besar energi yang dibawanya. Berkaitan dengan energi tersebut oleh
Admiral Beaufort dari angkan laut Inggris pada awal abad-19 angin dibedakan
tingkatnya menurut dampak yang ditimbulkan, dan menyusunnya dalam skala yang
selanjutnya dikenal dengan “skala Beaufort”. Kemudian pada tahun 1906 G.C.
Simpson dalam Meteorological Office Publication no. 180, London, mengemukakan
hubungan antara skala Beaufort dan kecepatan angin dalam rumus : V = 0,836 B3
/2, dengan V = kecepatan angin dinyatakan dalam m/dt, dan B besarnya skala.
Dengan skala Beaufort dikenali tanda-tanda seperti berikut :
Skala Beaufort 0 : Keadaan tenang; asap dari cerobong industri kelihatan
Skala Beaufort 12: Angin sangat kencang yang kecepatannya lebih dari 60 knot.
Di darat banyak menimbulkan pohon tumbang dan di laut menimbulkan gelombang
sangat tinggi.
Berdasarkan kecepatannya angin diberi tingkatan yang diberi nama:Angin teduh, adalah angin yang kecepatannya kurang dari 1 knot.
Angin ribut, adalah angin yang luar biasa kekuatannya lebih dari 28 knot.
Angin ribut kuat, adalah angin ribut yang kecepatannya 41 sampai 47 knot.
Angin ribut hebat, adalah angin ribut yang kecepatannya lebih dari 48 knot.
Angin ribut lemah, adalah angin ribut yang kecepatannya 25 sampai 33 knot.
Angin ribut sedang, adalah angin ribut yang kecepatannya 25 sampai 33 knot.
Bebagai nama angin juga diberikan berdasarkan sifat fisis dan berdasarkan teori
atau disebut angin teoritik, antara lain :.
Angin geostrofik adalah angin mendatar yang secara teori dihasilkan dari adanya
keseimbangan antara gaya
Corioli dan landaian mendatar tekanan. Dalam fisika keseimbangan tersebut
dinyatakan dengan rumus : Vg = – g/f Әp/Әn; dengan g = percepatan gravitas
bumi, f = faktor Corioli, p = tekanan atmosfer, dan Әp/Әn = landaian tekanan
sepanjang arah garis n tegaklurus isobar. Angin geostrofikk arahnya hampir
sejajar dengan arah isobar.
Angin alobar adalah (1). Komponen angin yang secara teori dihasilkan oleh
ketidak seragaman perubahan lokal dari tekanan mengikut waktu. (2). Kecepatan
angin yang timbul dari adanya keseimbangan antara gaya Corioli dan percepatan angin geostrofik.
Angin isalobar, adalah angin yang secara teori ditimbulkan oleh perubahan lokal
tekanan mengikut waktu.
Angin landaian adalah komponen kecepatan angin yang tegaklurus garis kontur
tekanan tetap di suatu titik pada peta ketinggian. Secara teori angin landaian
(Vgr) dihasilkan dari adanya keseimbangan antara gaya
Corioli dan gaya
sentripetal dengan landaian mendatar tekanan, dan dinyatakan dengan rumus :
Vgr2/R + f Vgr = – g Әp/Әn; dengan R = jejari lengkungan lintasan, f = faktor
Corioli, g = percepatan gravitas bumi, Әp/Әn = landaian tekanan tegaklurus
isobar.
Angin langkisau adalah angin kuat yang mendadak terjadi dalam waktu singkat
yang kemudian diikuti keadaan tenang (ta ada angin); umumnya hanya disebutkan
langkisau saja.
Angin membujur setara adalah angin khayalan, dalam penerbangan, yang diwujudkan
seperti angin sebenarnya dengan kecepatan seragam sebesar kecepatan rata-rata
pesawat terbang terhadap bumi dan selalu sejajar dengan lintasannya.
Angin pilin adalah badai angin kecil dengan udara di dalamnya berputar
mengelilingi pusat yang bertekanan rendah; kadang-kadang putaran udara menjulur
ke atas sampai beberapa ratus meter dan menimbulkan pilin debu bila terjadi di padang pasir.
Angin puyuh, adalah putaran kuat turus udara berbentuk juntaian yang terdapat
pada bagian bawah awan Kumulonimbus dan hampir selalu tampak sebagai awan
corong. Pusarnya bergaris tengah beberapa ratus meter. Biasanya berputar
siklonal (mengiri bila dilihat dari atas) dengan kecepatan sekitar 150 – 500
km/jam. Angin puyuh termasuk fenomena atmosfer skala lokal yang mempunyai
potensi kekuatan sangat merusak. Di Indonesia angin puyuh disebut juga “puting
beliung”.
Angin semu, adalah angin yang arah dan kecepatannya diukur dari benda yang
bergerak. Besar arah dan kecepatannya sama dengan beda vektor antara angin
sebenarnya dan kecepatan benda yang bergerak.
Angin sakal setara, sama dengan angin membujur setara.
Angin termal adalah angin yang secara teori diturunkan dari perbedaan suhu dan
tekanan dalam lapisan atmosfer yang rumusnya :
Dalam praktik angin termal dinyatakan sebagai beda vektor angin di suatu paras
dan vektor angin paada paras dibawahnya. Misalkan pada paras 500 mb vektor
angin V5 dan pada paras 700 mb V7 maka angin termal dalam lapisan antara paras
700 mb dan 500 mb ditulis : VT = V5 – V7
Di lintang tengah dan tinggi belahan bumi utara, di sekitar daerah dingin, arah
angin termal adalah siklonik (mengiri), dan di sekitar daerah panas
antisiklonik (menganan). Sebaliknya di belahan bumi selatan, di sekitar daerah
dingin arah angin termal adalah antisiklonik (mengiri), dan di sekitar daerah
panas siklonik (menganan). Meskipun penaksiran tersebut hanya untuk lintang
tengah dan tinggi, tetapi dapat digunakan untuk menaksir imbasnya di kawasan
tropik atau Indonesia .
Dengan angin termal dapat ditaksir adanya lataan suhu atau energi dan arah
penjalarannya. Dalam lapisan batas (dari permukaan sampai sekitar 3 km atau
paras 700 mb) , proyeksi ujung vektor angin termal membentuk garis spiral yang
disebut spiral Ekman. Bila bentuk spiral sangat lengkung dalam lapisan tersebut
udara bergolak-galik besar.
Angin sebagai petunjuk cuaca.
Dari angin dapat dikenali bebagai fenomena cuaca. Misalnya, di daerah
mengumpulnya angina di dekat permukaan bumi udara cenderung bergerak ke atas
sehingga menimbulkan banyak awan dan hujan. Sebaliknya di daerah angina
menyebar udara cenderung bergerak ke bawah sehingga di atas daerah tersebut
awan sulit tumbuh. Bila ngin kencang terus-menerus bertiup di atas lautan dapat
menimbulkan gelombang besar. Bila di suatu daerah arah angina sejajar tetapi
kearah samping kecepatannya banyak berbeda menimbulkan gesekan sehingga udara
berputar; demikian pula dapat menimbulkan putaran bila arah angina di suatu
sisi berlawanan arah dengan angin di sisi sebelah.