Angin
Keseluruhan atau sebagian dari artikel ini membutuhkan perhatian dari ahli subyek terkait. Jika Anda adalah ahli yang dapat membantu, silakan membantu perbaiki kualitas artikel ini. |
Artikel ini membutuhkan rujukan tambahan agar kualitasnya dapat dipastikan. |
artikel ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia. |
Angin adalah aliran udara dalam jumlah yang besar diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah. Pada permukaan bumi, angin terdiri dari gerakan massal udara. Di luar angkasa, angin matahari adalah gerakan gas atau partikel bermuatan dari Matahari melalui ruang, sementara angin planet adalah outgassing unsur kimia cahaya dari atmosfer planet ke ruang angkasa. Angin umumnya diklasifikasikan oleh skala spasial, kecepatan, jenis gaya, tempat terjadi, dan efeknya. Angin terkuat yang pernah diamati yaitu di sebuah planet di tata surya yang terjadi pada Neptunus dan Saturnus. Angin memiliki berbagai aspek, salah satu yang penting yaitu kecepatannya; kepadatan gas yang terlibat; dan kandungan energi atau energi angin dari angin.
Menurut Turyanti dan Effendy (2006), angin adalah dinamika perpindahan massa udara secara mendatar (horizontal), yang pada umumnya diukur dalam dua parameter yaitu kecepatan dan arah. Gerak vertikal massa udara dapat diabaikan karena gerak vertikal (w) setara dengan gaya gravitasi. Kecepatan angin umumnya diukur dengan anemometer sedangkan arah angin diukur dengan panah angin (wind vane) dan kantong angin (wind sack). Namun seiring berkembangnya pengetahuan dan teknologi pengukuran angin dilakukan dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh. Angin adalah massa udara yang bergerak akibat adanya perbedaan tekanan udara dengan arah aliran angin dari tempat yang memiliki tekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah atau dari daerah yang memiliki suhu atau temperatur rendah ke wilayah bersuhu tinggi (wikipedia 2009). Selain itu menurut Pariwono dan Manan (1991) angin didefinisikan sebagai gerakan udara mendatar (horizontal)yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara (tekanan tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya. Gradien tekanan disebabkan oleh adanya perbedaan suhu udara maka implikasinya adalah semakin besar pula anginyang bertiup atau massa udara yang bergerak menuju suatu lokasi tertentu. Menurut Ahrens (2007), angin merupakan gerakan udara yang kekuatanya sangat bergantung pada gradien tekanan dan merupakan proses penting dalamtransport bahang (panas),kelembaban, uap air, mikrooragnisme dan materiallainnya dari suatu tempat menuju tempat yang lain.
Dalam meteorologi, angin mengacu pada kekuatan dan arah dari mana angin bertiup. Ledakan pendek dadri kecepatan angin yang tinggi disebut hembusan. Angin dengan kecepatan tinggi berdurasi menengah (sekitar satu menit) disebut badai. Angin yang bertiup dengan durasi waktu yang lama memiliki berbagai nama yang terkait dengan kekuatan rata-rata, seperti angin, badai, angin topan, dan angin ribut. Angin terjadi pada berbagai skala, dari badai yang berdurasi puluhan menit, sampai angin lokal yang dihasilkan oleh pemanasan permukaan tanah dan berlangsung beberapa jam, angin global akibat perbedaan penyerapan energi matahari antara zona iklim di Bumi. Dua penyebab utama dari sirkulasi atmosfer skala besar adalah pemanasan diferensial antara khatulistiwa dan kutub, dan rotasi planet (efek Coriolis). Dalam iklim tropis, sirkulasi panas rendah di atas dataran tinggi dan di dataran tinggi dapat mendorong sirkulasi monsoon. Di daerah pesisir siklus angin laut atau angin tanah dapat menentukan angin lokal; di daerah yang memiliki medan variabel, gunung dan lembah angin dapat mendominasi angin lokal.
Dalam peradaban manusia, angin telah mengilhami mitologi, dipengaruhi peristiwa sejarah, memperluas jangkauan transportasi dan peperangan, dan menyediakan sumber daya untuk kerja mekanik, listrik dan rekreasi. kekuatan angin pelayaran kapal berlayar di lautan bumi. balon udara panas menggunakan angin untuk mengambil perjalanan singkat, dan penerbangan bertenaga menggunakannya untuk meningkatkan mengangkat dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Area geser angin yang disebabkan oleh berbagai fenomena cuaca dapat menyebabkan situasi berbahaya bagi pesawat. Ketika angin menjadi kuat, pohon dan struktur buatan manusia yang rusak atau hancur.
Angin dapat membentuk bentang alam, melalui berbagai proses Aeolian seperti pembentukan tanah yang subur, seperti loess, dan erosi. Debu dari gurun besar dapat dipindahkan jarak yang jauh dari daerah sumbernya oleh angin yang berlaku; angin yang dipercepat oleh topografi kasar dan terkait dengan wabah debu telah ditetapkan nama daerah di berbagai belahan dunia karena efek yang signifikan terhadap daerah-daerah. Angin juga mempengaruhi penyebaran kebakaran hutan. Angin dapat menyebar benih dari berbagai tanaman, memungkinkan kelangsungan hidup dan penyebaran spesies tanaman mereka, serta penerbangan populasi serangga. Ketika dikombinasikan dengan suhu dingin, angin memiliki dampak negatif pada ternak. Angin mempengaruhi toko hewan makanan, serta berburu dan strategi defensif.
Angin merupakan udara yang berhembus dari suhu tinggi ke suhu rendah akibat adanya perbedaan temperatur atmosfer. Perbedaan temperatur pada lokasi yang berbeda (garis lintang) dari bumi yang disebabkan penyinaran matahari yang tidak merata. Faktanya, atmosfer merupakan suatu mesin termodinamika yang besar dimana bagian dari energi yang datang dirubah menjadi energi kinetis secara mekanis dari massa udara yang bergerak. Sekitar 2% dari sinar matahari yang mengalir ke bumi diubah menjadi tenaga angin, yang mana hasil akhirnya berubah menjadi panas dikarenakan gesekan dengan lapisan batas atmosfer.
Arah angin dinyatakan dengan arah dari mana angin datang, misalnya angin barat yang berarti angin yang datang arah barat dan angin tenggara berarti angin yang datang dari arah tenggara dan sebagainya. Kecepatan angin lazimnya dinyatakan dalam satuan knot (mil laut per jam) atau dinyatakan dengan satuan meter per detik. Arah angin diukur dengan alat yang disebut wind vane, dan kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Gaya gradien tekanan merupakan gaya pendorong angin. Oleh sebab arah gradien tekanan udara berkedudukan tegak lurus pada garis-garis isobar (menuju kearah tekanan rendah) maka seharusnya arah angin juga berkedudukan tegak lurus terhadap garis-garis isobar dan hal ini akan terjadi apabila bumi tidak berputar atas sumbunya. Akan tetapi oleh karena bumi berputar atas sumbunya dan barat ke timur, maka arah angin menyamping terhadap arah gradien tekanan udaranya. Di belahan bumi utara arah angin menyimpang ke kanan dan belahan bumi selatan arah angin menyimpang ke kiri terhadap arah gradien tekanan udaranya.
Karakteristik angin meliputi profil geseran angin, massa jenis angin, arah angin dan kekuatan angin. Terdapat dua jenis profil geseran angin yang pada umumnya digunakan untuk menghitung energi, yaitu profil geseran angin eksponensial dan profil geseran angin kekasaran permukaan. Sedangkan untuk kerapatan angin pada umumnya memiliki besar 1,225 kg/m³. Arah angin yang bergerak dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum dan kekuatan angin adalah sebanding dengan kecepatannya.
Untuk mengimplementasikan energi angin tersebut sebagai sumber energi listrik menjadi satu dasar yang terpenting. Kecepatan dan arah angin berubah secara terus-menerus. Kita terbiasa dengan hembusan angin yang kencang, terutama pada waktu cuaca badai. Untuk mengevaluasi sumber daya untuk produksi energi pada suatu lokasi, aspek berikut ini merupakan hal yang penting diketahui:
1. Kecepatan angin rata – rata pertahun.
2. Arah dari kecepatan angin selama setahun dan sehari.
3. Perubahan dari data tersebut selama beberapa tahun.
4. Ketergantungan kecepatan angin pada tingginya permukaan diatas tanah.
5. Perubahan (skala waktu terpendek dari detik ke beberapa menit) dari kecepatan dan arah angin dalam waktu dan ruang merupakan dasar yang sangat penting.
6. Kecepatan maksimum dan kemungkinannya peristiwa tersebut terjadi.
Sifat dan Karakteristik Angin
Sifat-sifat angin diantaranya adalah :
1. Angin menyebabkan tekanan terhadap permukaan yang menentang atau menghalangi arah angin tersebut.
2. Angin mempercepat pendinginan dari benda yang panas.
3. Kecepatan angin sangat bervariasi dari tempat suatu ke tampat lain, dan dari waktu ke waktu.
Karakteristik angin meliputi 1. Profil geseran angin Ada dua jenis profil geseran angin yang biasa digunakan untuk menghitung energi, yaitu profil geseran angin eksponensial dan profil geseran angin kekasaran permukaan 2. Massa jenis angin Sedangkan untuk kerapatan angin umumnya memiliki nilai 1.225 kg/m3 3. Arah angin dan kekuatan angin Arah angin bergerak dari daerah maksimum ke daerah minimum dan kekuatan angin adalah sebanding dengan kecepatannya.
Proses Terjadinya Angin
Angin memiliki hubungan yang erat dengan sinar matahari, oleh karena itu daerah yang terkena banyak paparan sinar mentari akan memiliki suhu yang lebih tinggi serta tekanan udara yang lebih rendah dari daerah lain di sekitarnya sehingga menyebabkan terjadinya aliran udara. Angin juga dapat disebabkan oleh pergerakan benda sehingga mendorong udara di sekitarnya untuk bergerak ketempat lain. Proses terjadinya angin merupakan proses yang relevan dengan fungsi suhu dan unsur cuaca lainnya. Angin juga terbentuk jika udara dipanaskan, maka udara akan memuai. Udara yang sudah memuai akan menjadi lebih ringan sehingga dapat naik. Jika hal tersebut terjadi, tekanan udara turun yang dikarenakan udaranya yang berkurang. Udara dingin disekitarnya itu akan mengalir ke tempat yang udaranya bertekanan rendah. Udara yang menyusut tersebut menjadi lebih berat serta turun ke tanah. Pada atas tanah tersebut udara akan menjadi panas, serta akan naik kembali. Aliran udara panas serta turunnya udara dingin tersebut dinamakan dengan konveksi. Secara umum angin terjadi karena terbentuknya gradien tekanan atau slope tekanan udara pada dua wilayah yang berbeda. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Jika suatu wilayah menerima energi radiasi matahari lebih besar maka suhu udara yang dimilikinya akan lebih panas dan tekanan udara yang terbentuk akan cenderung lebih rendah. Perbedaan kerapatan massa udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, sehingga mengakibatkan terbentuknya aliran udara pada wilayah tersebut dari tekanan yang lebih tinggi (antisiklonik) menuju pusat tekanan yang lebih redah (siklonik). Dengan kata lain bahwa pada wilayah pusat tekanan rendah, tekanan udara di sekitarnya akan menurun karena udara di sekitarnya berkurang akibat dari pemanasan implikasinya adalah udara dingin yang memiliki massa lebih tinggi (padat) dan yang bertekanan tinggi akan mengalir menuju daerah yang memiliki tekanan yang rendah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tekanan dan suhu udara sangat penting dalam proses terjadinya angin atau perbedaan tekanan sebagai akibat dari perbedaan suhu inilah yang menjadi penyebab terjadinya angin. Menurut Ahrens (2007), teori pergerakan angin yang dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur di sebut dengan thermal circulation. Proses ini menjelasakan bahwa dalam keadaan netral posisi isobar secara vertikal tersusun sejajar dan datar pada bidang horizontal. Ketika terjadi pemanasan di permukaan maka isobar ini akan terdorong keatas dan terjadi kekosongan udara pada lapisan bawahnya, sebaliknya pada wilayah lainnya akan mengalami penyusutan atau penurunan garis isobarik dan pemampatan massa udara. Kekosongan udara pada sel tekanan rendah ini akan mendorong massa udara dari sel tekanan tinggi (mampat) bergerak menuju sel tekanan rendah yang kosong. Proses ini terus berlangsung membentuk pola sirkulasi (looping) secara terus menurus selama sel tekanan rendah dan tinggi masih terbentuk. Sirkulasi yang disebabkan oleh suhu dan merubah struktur tekanan udara ini disebut dengan nama thermal circulation.
Di atmosfer tedapat gaya- gaya yang menimbulkan pergerakan massa udara atau angin yaitu gaya primer dan gaya skunder. Gaya Primer yang menyebabkan terjadinya aliran udara horizontal adalah gaya gradien tekanan (PGF).Semakin tinggi gradien tekanan (dp/dz) maka gaya (PGF) semakin besar sehingga udara bergerak semakin cepat. Gaya ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan yang disebabkan oleh gradien atau slope perbedaan suhu. Gaya gradien tekanan umumnya sangat mudah dijelaskan dengan menggunakan prinsip pemanasan pada laut dan darat. Kapasitas darat lebih kecil dari kapasitas panas laut, sehingga wilayah daratan akan lebih mudah terpanasi dan membentuk sel tekanan udara rendah. Udara yang berada pada daerah bersuhu tinggi akan mengembang dan bergerak ke atas sehingga tekanannya menjadi rendah dari sekitarnya. Akibatnya, terjadi perbedaan gradien tekanan antara darat dan laut sehingga terbentuklan gaya gradien tekanan yang menggerakan massa udara dari laut menuju darat yang memicu terjadinya angin. Udara bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah dan semakin tinggi gaya gradien tekanan maka akan semakin cepat udara bergerak. (Turyanti dan Effendy, 2006). Udara menekan ke segala arah. Ketika tekanan pada atmosfer terhitung tinggi, udara menekan ke luar dan gradien tekanan negatif (arahnya ke dalam kolom). Sebaliknya pada tekanan pada atmosfer rendah, udara terhisap ke dalam dan gradien tekanan positif (arahnya ke luar kolom). Semakin besar gradien tekanan, maka angin yang bertiup di sana semakin kencang. Hal tersebut merupakan penjelasan secara sederhana hubungan antara tekanan yang terhitung pada atmosfer dan gradie tekanan yang tercipta.
Pengukuran
Dalam mempelajari studi tentang Angin dan berbagai peristiwa yang mengikutinya apabila dituliskan dalam poin-poin, ada beberapa metode dan instrumen pengukuran yang digunakan untuk melakukan pengukuran tentang angin, yakni :
Anemometer dan baling-baling cuaca. Radiosonde (balon cuaca yang dilengkapi instrumen pengumpul data). Radar Doppler (mengumpulkan data kecepatan partikel-partikel udara dari data perbedaan frekuensi pancar dan frekuensi diterima). Satelit (menggunakan scatterometer, kelemahannya ia hanya bisa mengukur kecepatan angin di atas permukaan laut).
Arah angin biasanya dinyatakan dalam arah dari mana ia berasal. Misalnya, angin utara bertiup dari utara ke selatan. Cuaca baling-baling poros untuk menunjukkan arah angin. Di bandara, windsocks menunjukkan arah angin, dan juga dapat digunakan untuk memperkirakan kecepatan angin dengan sudut menggantung. kecepatan angin diukur dengan anemometer, paling sering menggunakan berputar cangkir atau baling-baling. Ketika frekuensi pengukuran tinggi diperlukan (seperti dalam aplikasi penelitian), angin dapat diukur dengan kecepatan propagasi sinyal ultrasound atau dengan efek ventilasi pada resistansi dari kawat dipanaskan. Tipe lain dari anemometer menggunakan tabung pitot yang mengambil keuntungan dari perbedaan tekanan antara ban dalam dan tabung luar yang terkena angin untuk menentukan tekanan dinamis, yang kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan angin.
kecepatan angin berkelanjutan dilaporkan secara global pada 10 meter (33 kaki) tinggi dan dirata-ratakan selama jangka waktu 10 menit. Amerika Serikat melaporkan angin selama 1 menit rata-rata untuk siklon tropis, dan 2 menit rata-rata dalam pengamatan cuaca. India biasanya laporan angin lebih dari 3 menit rata-rata. Mengetahui sampling angin rata-rata ini penting, karena nilai dari satu menit berkelanjutan angin biasanya 14% lebih besar dari sepuluh menit berkelanjutan angin. Sebuah ledakan singkat kecepatan angin tinggi disebut embusan angin, satu definisi teknis dari embusan angin : maxima yang melebihi kecepatan angin terendah diukur selama sepuluh menit interval waktu 10 knot (19 km / jam). Sebuah badai adalah dua kali lipat dari kecepatan angin di atas ambang tertentu, yang berlangsung selama satu menit atau lebih.
Untuk menentukan angin tinggi-tinggi, rawinsondes menentukan kecepatan angin dengan GPS, navigasi radio, atau pelacakan radar probe. Atau, gerakan posisi induk balon cuaca dapat dilacak dari tanah visual menggunakan theodolites. Teknik penginderaan jauh angin termasuk SODAR, LIDARs Doppler dan radar, yang dapat mengukur pergeseran Doppler dari radiasi elektromagnetik tersebar atau terpantul aerosol ditangguhkan atau molekul, dan radiometers dan radar dapat digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan samudera dari ruang atau pesawat terbang. Laut kekasaran dapat digunakan untuk memperkirakan kecepatan angin dekat permukaan laut lebih lautan. citra satelit geostasioner dapat digunakan untuk memperkirakan angin di seluruh atmosfer berdasarkan seberapa jauh awan berpindah dari satu gambar ke depan. rekayasa angin menjelaskan studi tentang efek angin pada lingkungan binaan, termasuk bangunan, jembatan dan benda-benda buatan manusia lainnya.
Instrumen Pengukuran Angin
Pengukuran terhadap angin dapat dikaji dari beberapa sifat dari angin itu sendiri, yaitu seperti dari arah asli dari angin tersebut serta kecepatannya. Untuk melakukan pengukuran kecepatan angin, dapat digunakan alat bernama anemometer, sementara untuk mengetahui indikasi arah asli dari suatu angin yang sedang bertiup, kita dapat menggunakan poros penunjuk arah angin atau sering disebut sebagai weather vane pivot. Dan untuk mengetahui kecepatan suatu angin serta arahnya, dapat digunakan alat berupa kantung angin atau windsock. Berikut adalah penjelasan rinci dari ketiga alat tersebut :
Anemometer
Anemometer merupakan sebuah alat yang digunakan dalam pengukuran kecepatan angin. Alat ini merupakan instrumen yang umumnya terdapat pada stasiun pengamatan cuaca. Terdapat dua jenis anemometer, yaitu anemometer pengukur kecepatan angin serta anemometer pengukur tekanan angin.
Poros Penunjuk Arah Angin (Weather Vane Pivot)
Poros penunjuk arah angin atau lazim disebut sebagai weather vane pivot, atau hanya disebut sebagai weather vane, merupakan suatu instrument yang digunakan untuk mengetahui arah angin. Instrumen ini pada umumnya digunakan sebagai ornamen arsitektural pada bagian tertinggi dari suatu bangunan. Walaupun instrumen ini memiliki fungsinya tersendiri sebagai penunjuk arah angin, namun pada umumnya instrumen ini lebih ditujukan sebagai bagian dari dekorasi suatu bangunan, dan kebanyakan memiliki bentuk berupa seekor ayam. Bentuk umum lainnya adalah sebuah kapal, anak panah, serta kuda, dimana bagian depan dari desain tersebut biasanya menunjukkan arah dari angin yang sedang bertiup.
Kantung Angin (Windsock)
Kantung angin atau lazim disebut sebagai windsock adalah sebuah tabung kerucut berbahan tekstil yang bentuknya agak menyerupai sebuah kaos kaki raksasa. Alat ini dapat digunakan untuk mengetahui arah angin serta perkiraan kecepatan dari angin yang sedang bertiup. Ketika menentukan arah angin dengan instrumen ini, amati arah yang berlawanan dari arah yang ditunjukkan oleh windsock. Perlu diingat bahwa arah angin dispesifikasikan sebagai titik kompas dari mana asal angin tersebut. Sebagai contoh, apabila instrumen ini menunjukkan arah utara, maka arah angin yang sebenarnya adalah selatan, oleh karena itu angin tersebut disebut sebagai angin selatan.
Sementara untuk mengetahui perkiraan kecepatan angin, dapat ditentukan dari pengamatan terhadap sudut relatif instrumen ini terhadap tiang tancapnya. Apabila angin bertiup dengan pelan, maka instrumen ini akan cenderung terkulai. Sementara apabila angin bertiup dengan kencang, maka instrumen ini akan tertiup hingga tegak secara horizontal.
Menurut standar FAA, sebuah angin dengan kecepatan kurang lebih 15 knot (28 km/j) akan membuat instrumen ini bekerja secara maksimal, yang berarti instrumen ini akan terbang tegak secara horizontal. Sementara untuk sebuah angin dengan kecepatan kurang lebih 3 knot (5,6 km/j) akan menyebabkan instrumen ini mengorientasikan dirinya sendiri sesuai dengan angin yang bertiup.
Menurut standar Transportasi Kanada, sebuah angin dengan kecepatan kurang lebih 15 knot (28 km/j) akan menyebabkan instrumen ini terbang tegak secara horizontal. Sementara untuk angin dengan kecepatan kurang lebih 10 knot (19 km/j), akan menyebabkan instrumen ini agak menekuk sebesar 5° dibawah titik horizontalnya. Sementara sebuah angin dengan kecepatan 6 knot (11 km/j) akan menyebabkan instrumen ini menekuk sebesar 30° dibawah titik horizontalnya.
Intstrumen ini pada umumnya digunakan pada tempat seperti bandara dan pabrik bahan kimia yang memiliki resiko kebocoran gas. Pada bandara umumnya instrumen ini akan disinari pada waktu malam hari. Instrumen ini juga dapat ditemukan pada pinggir sebuah jalan raya atau jalan bebas hambatan yang memiliki kondisi yang cukup berangin.
Kantong angin atau windsock juga cukup populer oleh anak anak dengan warna yang cerah dan desain yang menarik, dimana sebagai contoh adalah koinobori kecil yang berupa alat penunjuk angin berbentuk ikan koi di Jepang. Alat seperti ini umumnya tidak begitu fungsional dan lebih cenderung digunakan sebagai mainan anak anak. Namun alat tersebut tetap dapat digunakan sebagai panduan dasar terhadapa arah dan kecepatan angin.
Model Stasiun
Model stasiun diplot pada peta cuaca permukaan menggunakan duri angin untuk menunjukkan baik arah dan kecepatan angin. The duri angin menunjukkan kecepatan menggunakan "bendera" pada akhirnya.
- Setiap setengah dari bendera menggambarkan 5 knot (9,3 km/jam) angin
- Setiap bendera penuh menggambarkan 10 knot (19 km/jam) angin.
- Setiap umbul (diisi segitiga) menggambarkan 50 knot (93 km/jam) angin.
Angin digambarkan sebagai bertiup dari arah duri yang dihadapi. Oleh karena itu, angin timur laut akan digambarkan dengan garis memanjang dari lingkaran awan ke timur laut, dengan bendera yang menunjukkan kecepatan angin di ujung timur laut dari garis ini.Setelah diplot di peta, analisis isotachs (baris yang sama kecepatan angin) dapat dicapai. Isotachs sangat berguna dalam mendiagnosis lokasi aliran jet pada tingkat atas grafik tekanan konstan, dan biasanya terletak pada atau di atas tingkat 300 hPa.
Faktor
Gradien barometris
Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin. Tekanan udara di atmosfer bumi mengecil secara eksponensial seiring bertambahnya ketinggian. Misal sebagian troposfir bagian bawah dianggap sebagai kolom udara setinggi h dengan kepadatan konstan. Jika kolom udara dipanaskan maka molekul akan mengembang, akibatnya banyak molekul udara yang dikeluarkan dari kolom udara sehingga tekanan atmosferik kolom udara menjadi tinggi. Sebaliknya jika kolom udara didinginkan maka molekul udara akan mengecil sehingga lebih banyak molekul udara yang dapat ditampung dan mengakibatkan kolom udara ini akan menarik udara sekitarnya agar tekanannya seimbang. Tekanan atmosferik kolom udara tersebut akan menjadi rendah. Perbedaan tekanan udara antara dua kolom yang bersebelahan menyebabkan terbentuknya gaya yang dapat mendorong molekul udara bergerak dari kolom bertekanan tinggi ke kolom bertekanan rendah. Gaya ini disebut gaya gradien tekanan dengan persamaan:
Adanya gaya F bermakna adanya percepatan, dan percepatan menandakan keberadaan angin. Persamaan ini juga dapat menjelaskan mengapa percepatan angin ketika badai lebih besar di sektor udara panas dibanding udara dingin. Hal tersebut dikarenakan ρ udara dingin > ρ udara panas, dengan yang sama besar.
Sebenarnya yang kita lihat saat angin berhembus adalah partikel-partikel ringan seperti debu yang terbawa bersama angin. Angin bisa kita rasakan hembusannya karena kita mempunyai indra perasa, yaitu kulit, sehingga kita bisa merasakannya.
Terkadang ketika terjadi perubahan tekanan udara mendadak, telinga kita meresponnya dengan berdenging atau berbunyi ‘pop’. Hal ini menjadi motivasi bahwa sesungguhnya tekanan udara dapat diukur lebih teliti.
Torricelli membuat barometer pertama → tabung diisi air raksa hingga penuh, lalu ditelungkupkan secepat mungkin ke wadah yang juga berisi air raksa, mengakibatkan air raksa turun hingga ketinggiannya 76 cm, dihitung dari muka air raksa di dalam wadah.
Barometer yang saat ini dipakai adalah barometer aneroid, yang mengukur tekanan udara dari perubahan volume kotak logam (sel aneroid) di dalam barometer. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Barometer yang umumnya dipakai adalah barometer aneroid, yaitu alat yang mengukur tekanan udara dari perubahan volume kotak logam (sel aneroid) di dalam barometer. Selain barometer, terdapat alat lain yang dapat mengukur tekanan udara secara tidak langsung yang disebut altimeter. Pencatat data tekanan udara disebut barograf.
Sebuah barometer memiliki ralat sistematiknya sendiri, baik itu karena kondisi alam maupun karena sifat dalam bahan. Pembacaan barometer yang telah dibersihkan dari ralat sistematik disebut data tekanan udara stasiun. Agar data tekanan udara stasiun dapat dibandingkan dengan data dari stasiun lainnya, maka perlu dilakukan koreksi ketinggian. Hal ini karena
dPdz >> dPdx .
Koreksi ketinggian yang biasa digunakan adalah koreksi ketinggian stasiun relatif terhadap muka laut; data tekanan udara stasiun dikalibrasi sehingga hasil akhirnya adalah data tekanan udara stasiun jika dia tepat berada di atas laut.
Hasil akhir kalibrasi semua stasiun diplot ke dalam sea level pressure chart, dilengkapi garis-garis isobar, penghubung tempat-tempat bertekanan sama.
Letak tempat
Semakin jauh dari garis khatulistiwa maka kecepatan angin akan semaki berkurang. Hal ini dikarenakan semakin jauh dari garis khatulistiwa maka radius akan semakin besar sehingga gaya sentripetalnya akan semakin kecil. dengn mengecilnya gaya sentripetal maka kecepatan angin yang bertiup pada suatu daerah akan semakin kecil. seperti dirumuskan F = m x v²/R, dimana F merupakan total massa dikalikan dengan percepatan. Letak tempat juga dipengaruhi oleh letak lintangnya, dimana letak lintang rendah umumnya menerima radiasi besar dari daerah lintang tinggi sehingga potensi terbentuknya sel-sel tekanan rendah (siklonik) pada daerah khatulistiwa akan lebih besar jika dibandingkan dengan lintang tinggi sehingga potensi untuk terjadinya angin atau turbulensi massa udara akan lebih besar jika dibandingkan dengan wilayah di luar ekuator.
Tinggi tempat
Pengaruh lokasi tempat terhadap kecepatan angin yaitu semakin tinggi suatu tempat, maka kecepatan tiupan angin akan semakin besar, dan sebaliknya,semakin rendah letak suatu tempat maka kecepatannya akan semakin kecil. Hal ini dapat terjadi karena adanya pengaruh gaya gesek udara yang menghambat laju angin tersebut. Gaya gesek tersebut akan semakin besar apabila udara yang bergerak tersebut berada didaerah yang tidak rata seperti gunung, pohon dan tempat lainnya yang memberikan gaya gesek yang besar
Waktu
Pada siang hari, pada daerah tertentu akan memperoleh panas lebih banyak, sehingga tekanan pada daerah tersebut akan rendah. Adanya perbedaan tekanan yang cukup signifikan menimbulkan angin yang cukup kencang.Pada siang hari angin bergerak lebih cepat dari pada di malam hari, hal ini dikarenakan perbedaan tekanan udara pada siang hari cenderung lebih besar dari pada tekanan udara pada malam hari sehingga laju angin akan semakin besar. Teori ini berlaku dengan asumsi bahwa gaya pembangikt angin primer yang hanya mempengaruhi arah dan kecepatan angin Waktu juga sangat terkait dengan musim dan periode penyinaran matahari.Pada musim panas pusat tekanan rendah akan lebih banyak terbentuk dan potensi terjadinya konvergensi udara akan sangat besar sehingga angin akan bergerak menuju wilayah tersebut begitu pula sebaliknya.
Gaya-gaya yang Mempengaruhi Kecepatan Angin
Gaya Coriolis
Gaya coriolis merupakan gaya yang timbul akibat rotasi bumi pada porosnya. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa angin dipengaruhi oleh beberapa gaya salah satunya adalah Gaya Coriolis. Sehingga akibat dari adanya Gaya Coriolis adalah angin yang bertiup arahnya tidak pernah sejajar gradien tekanan. Atau dengan kata lain Gaya coriolis membelokkan arah angin. Dalam pembelokkannnya Gaya Coriolis tidak pernah melihat dari arah manapun angin yang dibelokkan. Di belahan bumi utara, gerakan benda dibelokkan ke kanan, dan di belahan bumi selatan gerakan benda dibelokkan ke arah kiri. Gaya coriolis kecil dan terlihat efeknya ketika bekerja pada sistem cuaca skala besar. Pusaran air di bak cuci piring tidak disebabkan gaya coriolis.
Perumusan gaya coriolis adalah sebagai berikut :
Fc = - 2 m Ω x v
Ω merupakan vektor kecepatan sudut rotasi bumi (semakin tinggi lintang, magnitudo Ω semakin besar). V adalah kecepatan angin.
Bayangkan jika bumi tidak mengalami rotasi, gaya gradien tekanan akan membentuk dua sirkulasi sel-tunggal dari angin, yaitu sirkulasi untuk belahan bumi utara dan sirkulasi untuk belahan bumi selatan. Tetapi karena bumi berotasi pada sumbunya, kita mendapat beberapa sirkulasi angin di bumi. Terdapat fenomena menarik akibat dari rotasi bumi, yaitu pada belahan bumi utara gerakan angin akan dibelokkan ke arah kanan, sedangkan di belahan bumi selatan gerakan angin dibelokkan ke arah kiri. Tetapi jika gaya coriolis dan gaya gradien tekanan saling menyeimbangkan maka angin akan bergerak sejajar garis isobar yang lurus. Angin yang demikian disebut angin geostropik.
Pada aliran siklonik dan antisiklonik, angin selalu mengalami percepatan sentripetal (karena arahnya selalu berubah sepanjang waktu).Angin pada aliran siklonik dan antisiklonik ada yang mengalir sejajar garis isobar melengkung yang disebut angin gradien. Angin gradien dihasilkan dari keseimbangan gaya sentripetal, gaya coriolis dan gradien tekanan pada angin.
Gaya Gradien Tekanan
Jika suatu kolom udara dipanaskan maka molekul udara akan mengembang akibatnya banyak molekul udara yang sebelumnya berada didalam kolom dikeluarkan sehingga tekanan atmosferik kolom udara tinggi. Percepatan berhubungan erat dengan Gaya Sentripetal.Gaya sentripetal ini bisa dihitung sebagai selisih gaya gradien tekanan dan gaya coriolis. Gaya sentripetal merupakan selisih antara gaya gradien tekanan dan gaya coriolis. .
Ketika udara dingin, berat molekul udara yang ditanggung muka bumi lebih besar dari udara panas, akibatnya tekanan permukaan saat udara dingin lebih besar dibandingkan saat udara panas.
Jadi gaya gradient tekanan yaitu gaya yang mendorong udara untuk bergerak dari kolom bertekanan atmosferik tinggi ke rendah akibat adanya perbedaan tekanan udara antara dua kolom udara yang bersebelahan. Gaya tersebut dirumuskan dengan
F=-m/ρ(∇P)
Keterangan :
F : Gaya Gradient Tekanan
m : massa udara
ρ : massa jenis udara
∇ : Gradien Tekanan
Dalam hal ini keberadaan gaya F bermakna adanya percepatan a yang mencerminkan keberadaan angin. Rumus tersebut juga menjelaskan mengapa besar percepatan angin ketika berada lebih besar di sektor udara panas jika dibandingkan udara dingin karena massa jenis (ρ) udara panas lebih kecil dari pada massa jenis (ρ)udara dingin, dengan ∇P yang sama besar.
Ketika tekanan atmosferik tinggi, maka udara akan menekan ke luar dan gradient tekanan negatif (arahnya kedalam kolom), Sebaliknya pada tekanan atmosferik rendah, udara terhisap kedalam dan gradient tekanan positif (arahnya keluar kolom). Semakin besar gradient tekanan, maka angin akan bertiup semakin kencang.
Gaya Gesek Udara
Seperti halnya gaya gesek pada umumnya, Gaya Gesek Udara ini juga bersifat menghambat, dalam hal ini menghambat kecepatan angin. Semakin tinggi letak suatu tempat maka pengaruh gaya gesek akn semakin kecil.Gaya gesek ini sangat berpengaruh pada lapisan troposfir bawah, pada lapisan troposfir atas gaya gesek dapat diabaikan karena nilainya yang semakin kecil, sehingga tidak terlalu berpengaruh dengan kecepatan angin. Gaya gesek masih bisa berpengaruh sampai pada ketinggian 1000m diatas permukaaan tanah.
Gaya Sentripetal
Pada aliran siklonik dan antisiklonik, angin selalu mengalami percepatan sentripetal (karena arahnya selalu berubah sepanjang waktu). Karena adanya percepatan sentripetal ini, maka ada gaya sentripetal. Gaya sentripetal ini bisa dihitung sebagai selisih gaya gradien tekanan dan gaya coriolis.
Angin pada aliran siklonik dan antisiklonik ada yang mengalir sejajar garis isobar melengkung, dan disebut angin gradien. Angin gradien dihasilkan dari keseimbangan gaya sentripetal, coriolis dan gradien tekanan pada angin.
Gaya coriolis dan gaya gradien tekanan merupakan dua gaya yang bekerja pada angin di kawasan troposfir atas, karena gaya gesek di sana sangat kecil dan bisa diabaikan.Interaksi antara gaya gesek, gaya gradien tekanan (PGF) dan gaya coriolis (CF) pada kawasan troposfir bawah mengakibatkan angin bertiup memotong garis-garis isobar
Arah Angin
arah angin dilaporkan oleh arah dari mana ia berasal. Misalnya, angin utara bertiup dari utara ke selatan. Arah angin biasanya dilaporkan dalam arah mata angin atau dalam derajat azimuth. Misalnya, angin datang dari selatan diberikan sebagai 180 derajat; salah satu dari timur adalah 90 derajat.
Teknik pengukuran
Berbagai instrumen dapat digunakan untuk mengukur arah angin, seperti windsock dan angin baling-baling. Kedua instrumen ini bekerja dengan menggerakkan untuk meminimalkan hambatan udara. Cara baling-baling cuaca yang ditunjuk oleh angin yang berlaku menunjukkan arah dari mana angin bertiup. Pembukaan yang lebih besar dari windsock sebuah menghadapi arah itu angin bertiup dari; ekornya, dengan pembukaan yang lebih kecil, menunjuk ke arah angin bertiup.
instrumen modern yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan arah angin disebut anemometer dan baling-baling angin, masing-masing. jenis instrumen yang digunakan oleh industri energi angin, baik untuk penilaian sumber daya angin dan kontrol turbin.
Dalam situasi di mana instrumen modern tidak tersedia, jari telunjuk dapat digunakan untuk menguji arah angin. Hal ini dicapai dengan membasahi jari dan menunjuk ke atas. Sisi jari yang terasa "dingin" adalah (kurang-lebih) arah dari mana angin bertiup. "Keren" sensasi disebabkan oleh peningkatan laju penguapan kelembaban pada jari karena aliran udara di jari, dan akibatnya "teknik jari" untuk mengukur arah angin tidak bekerja dengan baik baik sangat lembab atau sangat panas kondisi. Prinsip yang sama digunakan untuk mengukur titik embun menggunakan psychrometer sling (instrumen yang lebih akurat daripada jari manusia).
Teknik primitif lain untuk mengukur arah angin adalah untuk mengambil sejumput rumput dan menjatuhkannya; arah bahwa rumput jatuh adalah arah angin bertiup. Teknik terakhir ini sering digunakan oleh pegolf karena (selain rumput menjadi nyaman dan berlimpah di lapangan golf) memungkinkan mereka untuk mengukur kekuatan angin juga.
-Cara menentukan 16 Arah Mata Angin dengan Kompas
Bukan sekedar dapat menghafal dan menyebutkan ke-16 arah mata angin belaka. Selain menyebutkan juga harus dapat menunjukkan 16 arah mata angin dengan menggunakan kompas. Bagaimana cara menunjukkan 16 arah mata angin dengan menggunakan kompas?.
Untuk dapat menunjukkan arah mata angin musti dapat menggunakan kompas secara dasar. Menggunakan kompas untuk mencari arah mata angin bisa menggunakan salah satu diantara dua cara berikut: Cara Pertama: Letakkan kompas di atas permukaan yang datar. Tunggu sebentar hingga jarum kompas tidak bergerak. Maka jarum tersebut akan menunjukkan arah utara magnet (00 atau 3600). Untuk mengetahui arah-arah lainnya, perhatikan dial kompas (permukaan tempat angka dan huruf). Angka-angka dan garis dalam dial tersebut merupakan besaran derajat yang dapat menunjukkan arah. Sehingga ketika hendak mencari arah Barat Barat Laut, cari saja angka 292.50 atau garis yang mewakili angka tersebut. Sebaliknya jika hendak mengetahui sebuah obyek berada di arah mana, lihat obyek tersebut tepat berada di angka atau garis berapa dalam dial kompas. Cara kedua, jika menggunakan kompas bidik: Pegang kompas secara mendatar dan tenang. Bidik sasaran melalui Visir, melalui celah pada, kaca pembesar, setelah itu miringkan kaca pembesar kira-kira bersudut 500 dengan kaca dial. Lihat angka dan garis yang menyatakan derajat pada dial.
Itulah kompas dan 16 arah mata angin, nama 16 arah mata angin dalam bahasa Indonesia dan Inggris, besar derajat 16 arah mata angin serta cara menunjukkan arah mata angin dengan menggunakan kompas.
Siklus Terjadinya Angin
Terjadinya angin dikarenakan adanaya perbedaan Suhu udara dan perbedaan tekanan selai itu juga gaya gradien tekanan. Apabila Perbedaan suhu besar dan gradien tekanan tinggi maka kecepatan angin menjadi besar atau meningkat. Salah satu contohnya di daerah kutub, perbedaan suhu sangat besar, sehingga kecepatan angin bisa mencapai 300-500 km/jam. Udara di daerah yang bersuhu tinggi akan mengembang dan bergerak ke atas, sehingga tekanannya menjadi lebih rendah daripada sekitarnya. Udara akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah, dan semakin tinggi perbedaan tekanan akan semakin cepat udara bergerak. Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun karena udaranya berkurang. Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamakan konveksi.
Kecepatan Angin
NIlai untuk mendiskripsikan kecepatan angin biasanya dinyatakan dalam satuan-satuan kilometer atau mil persatuan waktu. Di samping itu ada cara untuk mengetahui kecepatan angin dengan melihat gejala alam. Untuk cara yang cukup terkenal yaitu dengan menggunakan skala beaufort. Skala beaufort terletak antara 0-12 (Soekardi, 1983).
Angin selalu bergerak secara harmonis dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih rendah. Ada beberapa faktor yang menjadi parameter perbedaaan tekanan antara beberapa tempat tersbut salah satunya dalah karena adanya perbedaan suhu. Jika tidak ada lagi gaya yang mempengarui, maka angin bergerak secara langsung dari udara bertekanan tinggi ke arah yang bertekanan rendah. Perputaran bumi terhadap sumbunya akan menimbulkan gaya yang berpengaruh pada arah gerakan angin (Handoko, 1995).
Pada permukaan bumi angin mengalami gaya gesekan dari permukaan bumi sehingga arahnya tidak sejajar dengan arah isobar-isobarnya. Isobar itu sendiri merupakan suatu garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara yang sama. Seperti halnya seperti angin geografis dan angin gradiennya. Arah dari penyimpangan-penyimpangan angin sesuai dengan hukum-hukum Buys Ballot. Dibumi angin dibagi dalam beberapa golongan diantaranya yaitu; angin tetap, angin periodik, dan angin lokal dan setiap golongan dibagi lagi dalam beberapa macam (Lakitan, 1994).
Menurut pendapat dari ahli bernama Lakitan pada tahun 1994, kecepatan angin adalah kecepatan angin horisontal pada ketinggian 2 meter dari permukaan tanah yang ditanami dengan rumput. Jadi jelas merupakan angin permukaan yang kecepatannya dapat dipengaruhi oleh karakteristik permukaan yang dilaluinya. Kecepatan angin pada dasarnya ditentukan oleh perbedaan tekanan udara antara tempat asal dan tujuan angin (sebagian faktor pendorong) dan resistensi medan yang dilaluinya.
Angin yang mengikuti pola umum sirkulasi udara ini disebut prevailing wind. Pada daerah tropis dan subtropis, angin berhembus dari arah tengggara untuk belahan bumi selatan dan dari arah timur laut untuk belahan bumi utara. Sedangkan untuk daerah beriklim sedang, angin secara umum berhembus dari arah barat, yakni dari arah barat laut untuk belahan bumi selatan dan arah barat daya untuk belahan bumi utara. Sebaliknya untuk daerah kutub, angin umumnya berhembus dari daerah timur, yakni searah dengan angin pada daerah tropis. Prevailing wind pada daerah tropis disebut trade wind, pada daerah beriklim sedang disebut westerly wind, dan daerah kutub disebut disebut polar wind (Tjasyono, 2004).
Kecepatan angin pada umumnya diukur dalam satuan KNOP (mm laut per jam) atau dinyatakan dalam satuan meter per detik menggunakan alat yang disebut Anemometer. Menurut (Lakitan, 1994), dalam pemilihan jenis anemometer perlu diperhatikan beberapa hal, yang terpenting adalah : Kisaran kecepatan angin (range of wind speed) yang dapat dideteksi. Beberapa anemometer mekanis hanya dapat bekerja jika kecepatan angin melampaui batas minimalnya (starting threshold wind speed).
Kelinier tanggapan (linearity of response) pada kisaran kecepatan angin yang diukur. Kecepatan tanggapan (speed of respone). Kecepatan tanggapan ini biasanya diukur berdasarkan waktu yang dibutuhkan bagi anemometer untuk mulai melakukan pengukuran. Ukuran alat (size of the instrument). Ukuran ini penting diselaraskan dengan jenis angin yang akan diukur atau ruang tempat pengukuran. Misalnya untuk mengukur kecepatan angin dalam sistem tajuk tanaman dibutuhkan anemometer yang kecil. Kesesuaian alat dengan arah angin yang akan diukur kecepatannya. Perlu diingat bahwa arah angin dapat berubah-ubah, tidak hanya datang dari satu arah. Kecepatan angin ditentukan oleh perbedaan tekanan udara antara tempat asal dan tujuan angin dan resistensi medan yang dilaluinya.
Kecepatan angin yang terbesar adalah di samudra. Di daratan kecepatannya berkurang akibat pergesekan dengan pantai, gunung-gunung, bukit-bukit, gedung dan sebagainya. Demikian pula angin lebih besar di udara bagian atas daripada di permukaan bumi. Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Untuk mengikuti kecepatan angin dipergunakan skala Beaufort dalam km/jam.
Akibat Pengaruh Kecepatan Angin Pada Beberapa Bidang
1. Bidang Perhubungan
Kecepatan angin sangat mempengaruhi kelancaran jalur penerbangan. Selain kecepatan angin, faktor cuaca dan iklim juga berperan dalam bidang perhubungan terutama untuk transportasi. Selain mempengaruhi kelancaran jalur penerbangan, kecepatan angin juga sangat berpengaruh pada transportasi laut.
2. Bidang Telekomunikasi
Selain faktor iklim dan cuaca, kecepatan angin juga berpengaruh pada bidang telekomunikasi. Kecepatan angin yang merupakan akibat dari proses-proses yang terjadi di atmosfer atau lapisan udara bisa mempengaruhi lapisan ionosfer yang mengandung partikel-partikel ionisasi dan bermuatan listrik dimana dengan adanya lapisan ionosfer ini kita bisa mendengarkan siaran radio/menonton televisi.
3. Bidang Pariwisata
Kecepatan angin, banyaknya cahaya matahari, cuaca cerah, serta udara yang sejuk/panas/kering sangat mempengaruhi pelaksanaan wisata, baik wisata darat maupun laut. Dengan cuaca dan iklim yang bersahabat serta kecepatan angin yang sedang maka pelaksanaan wisata akan semakin dinikmati.
4. Bidang Pertanian
Kecepatan angin yang ideal adalah 19-35 km/jam. Pada keadaan kecepatan angin yang tidak kencang, serangga penyerbuk bisa lebih aktif membantu terjadinya persarian bunga. Sedangkan pada keadaan kecepatan angin kencang, kehadiran serangga penyerbuk menjadi berkurang sehingga akan berpengaruh terhadap keberhasilan penangkaran benih.
Kekuatan Angin
Menurut Stevenson, kekuatan angin berbanding lurus dengan gradien barometrik. Makin besar gradien barometernya makin kuat angin bertiup. Gradien barometrik adalah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari dua isobar pada tiap jarak 15 meridian (111 km). Artinya semakin besar gradien barometriknya maka semakin kuat/kencang angin itu bertiup.
Satuan jarak diambil dari 1 khatulistiwa = 1/360 x 40.000 km = 111 km.
Contoh menghitung gradien barometer:
Daerah A bertekanan 1.010 mb, daerah B tekanan udaranya 1.000 mb. Jarak kedua isobar 300 km. Hitung gradien barometernya!
Untuk menghitung gradien barometer, caranya dengan mencari selisih tekanan udara yang dibagi dengan jarak isobar.
Alat Untuk Mengukur Angin
Alat Ukur Arah & Kecepatan Angin Pengamatan unsur-unsur cuaca dan iklim memerlukan alat-alat meteorologi yang bersifat peka, kuat, sederhana dan teliti. Ditinjau dari cara pembacaannya, alat meteorologi terdiri atas dua jenis, yaitu:
Recording yaitu alat yang dapat mencatat data secara terus-menerus, sejak pemasangan hingga pergantian alat berikutnya. Contoh : barograph dan anemograph. Non recording yaitu alat yang digunakan bila datanya harus dibaca pada saat-saat tertentu untuk memperoleh data. Contoh: barometer, termometer dan anemometer.
Anemometer
Anemometer adalah alat yang mengukur kecepatan angin, yang biasa digunakan pada stasiun pengamatan cuaca. Kata anemometer berasal dari bahasa Yunani "anemos" yang memiliki arti "angin". Penemu pertama anemometer adalah Leon Battista Alberti pada tahun 1450, setelah itu banyak dikembangkan oleh Robert Hooke, orang suku Maya, John Thomas Romney Robinson, John Patterson, Brevoort,Joiner, Derek Weston, dan Dr. Andrews Pflitsch. Alat anemometer ini mampu mengukur kecepatan angin dengan tingkat ketelitian cukup tinggi yakni berkisar 0.5 meter setiap detiknya. Dengan tingkat ketelitian ini, anemometer dianggap sebagai alat pengukur kecepatan angin yang sangat efektif. Anemometer harus ditempatkan di daerah yang terbuka. Satuan meteorologi dari kecepatan angin adalah Knotsknots, km/jam, mil/jam atau satuan kecepatan lainnya yang relevan. Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin adalah derajat (0o – 360o).
Instalasi Anemometer 1. Letaknya harus bebas hambatan, idealnya berjarak 10x dari tinggi hambatan. 2. Ketinggian Anemometer = 10 meter 3. Tiang harus kuat dan diberi pijakan untuk dinaiki. 4. Penahan tiang diberi pondasi dan labrang àsalahsatu labrang menghadap utara dari tiang anemometerdan antar labrang membentuk sudut 1200. 5. Bila sensor WS dan WD terpisah, makakedudukannya menghadap Utara-selatan. 6. Bila menggunakan Solar Cell, dipasang menghadapselatan dengan sudut 10-300 7. Untuk proteksi dipasang Lighting Protector, sourgeprotektor dan line protector. 8. Bila dipasang tersendiri maka harus diberi pagar
Jenis-jenis anemometers :
Anemometer yang mengukur kecepatan angin:
♠ Cup anemometer dan Wind Vane Anemometer
Pergerakan udara atau angin umumnya diukur dengan alat cup counter anemometer, yang didalamnya terdapat dua sensor, yaitu: cup - propeller sensor untuk kecepatan angin dan vane/ weather cock sensor untuk arah angin. Untuk pengamatan angin permukaan, Anemometer dipasang dengan ketinggian 10 meter dan berada di tempat terbuka yang memiliki jarak dari penghalang sejauh 10 kali dari tinggi penghalang (pohon, gedung atau sesuatu yang menjulang tinggi). Tiang anemometer dipasang menggunakan 3 buah labrang/ kawat penahan tiang, dimana salah satu kawat/labrang berada pada arah utara dari tiang anemometer dan antar labrang membentuk sudut 1200. Pemasangan penangkal petir pada tiang anemometer merupakan faktor terpenting terutama untuk daerah rawan petir. Hal ini mengingat tiang anemometer memiliki ketinggian 10 meter dengan ujung-ujung runcing yang membuatnya rawan terhadap sambaran petir.
♦ vane anemometer
♦ hot-wire anemometer
♦ laser doppler anemometer
♦ sonic anemometer
♦ acoustic anemometer
♦ ping-pong ball anemometer
♠ Plate anemometer adalah lembaran logam tertentu, ditempatkan tegak lupus angin. Lembaran logam ini akan berputar pada salah satu sisinya sebagai sumbu. Besar penyimpangan (sudut) menjadi kecepatan angin.
♠ Tube anemometer adalah alat ini bekerja disebabkan oleh tekanan dari aliran udara yang melalui pipa-pipanya.
Tipe Anemometer
Anemometer sendiri terdapat dua tipe secara umum. Tipe tersebut adalah sebagai berikut:
♥ Anemometer dengan tiga atau empat mangkok
Sensornya terdiri dari tiga atau empat buah mangkok yang dipasang pada jari-jari yang berpusat pada suatu sumbu vertikal atau semua mangkok tersebut terpasang pada poros vertikal. Seluruh mangkok menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Kecepatan putar dari rotor tergantung kepada kecepatan tiupan angin. Melalui suatu sistem mekanik roda gigi, perputaran rotor mengatur sistem akumulasi angka penunjuk jarak tiupan angin. Anemometer tipe “cup counter” hanya dapat mengukur rata-rata kecepatan angin selama suatu periode pengamatan. Dengan alat ini penambahan nilai yang dapat dibaca dari satu pengamatan ke pengamatan berikutnya, menyatakan akumulasi jarak tempuh angin selama waktu dari kedua pengamatan tersebut, sehingga kecepatan anginnya adalah sama dengan akumulasi jarak tempuh tersebut dibagi lama selang waktu pengamatannya.
♥ Anemometer Termal
Anemometer ini merupakan satu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan fluida (angin) sesaat. Cara kerja dari sensor ini berdasarkan pada jumlah panas yang hilang secara konvektif dari sensor ke lingkungan sekeliling sensor. Besarnya panas yang dipindahkan dari sensor secara langsung berhubungan dengan kecepatan fluida yang melewati sensor. Jika hanya kecepatan fluida yang berubah, maka panas yang hilang bisa diinterpretasikan sebagai kecepatan fluida tersebut. Kerja Anemometer ini mengikuti prinsip tabung pitot, yaitu dihitung dari tekanan statis dan tekanan kecepatan.
Proses Pengukuran Anemometer
Berikut contoh perhitungan sederhana kecepatan angin yang diukur dengan anemometer tiga mangkok. Panjang lingkaran susunan mangkok-mangkok adalah 3 m, dan susunan itu pada suatu waktu berputar 20 kali dalam waktu 10 detik, maka kecepatan angin dapat dihitung : [(20×3)m/10 dt = 6 m/dt] Untuk memudahkan menghitung putaran dari pada piringan anemometer maka salah satu mangkok diberi warna lain. Sehubungan dengan karena adanya perbedaan kecepatan angin dari berbagai ketinggian yang berbeda, maka tinggi pemasangan anemometer ini biasanya disesuaikan dengan tujuan atau kegunaannya. Untuk bidang agroklimatologi dipasang dengan ketinggian sensor (mangkok) 2 meter di atas permukaan tanah. Untuk mengumpulkan data penunjang bagi pengukuran penguapan Panci Kelas A, dipasang anemometer setinggi 0,5 m. Di Stasiun untuk pengukuran angin permukaan dan keperluan penerbangan, pemasangan umumnya setinggi 10 m. Dipasang didaerah terbuka pada pancang yang cukup kuat. Untuk keperluan navigasi alat harus dipasang pada jarak 10 x tinggi faktor penghalang seperti adanya bangunan atau pohon.
Cara Kerja Anemometer
Hembusan angin yang mengenai baling-baling pada anemometer membuat baling-baling tersebut berputar. Putaran dari baling-baling tersebut akan dikonversi menjadi sebuah besaran dalam matematika. Baling-baling tersebut digunakan sebagai reseptor atau alat yang menangkap suatu rangsangan berupa angin. Setelah baling-baling berputar maka hal ini akan menggerakan sebuah alat yang akan mengukur kecepatan angin yang berhembus memalui anemometer.
Windsock
Windsock adalah alat untuk mengetahui arah angin dan memperkirakan besar kecepatan angin, yang biasanya banyak ditemukan di bandara-bandara.
Altimeter
Altimeter adalah alat untuk mengetahui ketinggian suatu tempat terhadap MSL (mean sea level = 1013,25 mb = 0 mdpl). Altimeter sebenarnya adalah barometer aneroid yang skala penunjukkannya telah dikonversi terhadap ketinggian. Sebagaimana kita ketahui bahwa 1 mb sebanding dengan 30 feet (9 meter) atau dapat dicari dengan pendekatan rumus: H = 221.15 Tm log (Po / P)
Angin dan Gerakan Udara Vertikal
Apabila kolom udara setinggi troposfir dapat dibelah-belah menjadi kolom udara kecil-kecil setinggi h, dan disisi lain kolom udara paling bawah mengalami pendinginan, maka tekanan rendah terjadi di kolom tersebut. Pendinginan diakibatkan oleh parsel udara naik dan tekanan yang bekerja pada kolom berkurang. Naiknya parsel udara ini terjadi karena ketidakstabilan udara. Apabila di troposfir bawah udara mendingin, maka tekanan di sana menurun dan molekul udara masuk ke dalam kolom udara kemudian ikut naik bersama molekul lainnya. Di troposfir atas, molekul-molekul udara termampatkan sehingga tekanannya meningkat. Sesuai hukum Pascal, udara di troposfir atas ini mendesak keluar dari tiang kolom. Kesimpulan: sistem tekanan rendah di troposfir bawah berasosiasi dengan sistem tekanan tinggi di troposfir atas. Kasus lain terjadi apabila sistem tekanan tinggi, udara yang dipanaskan sulit untuk naik karena tidak cukup labil. Akibatnya udara akan sedikit demi sedikit keluar dari tiang kolom udara. Untuk mengimbangi udara yang keluar pada troposfir bawah, maka pada troposfir atas terbentuk kawasan bertekanan rendah yang mengambil udara dari sekelilingnya. Udara tidak masuk ke kawasan tekanan rendah tersebut secara bersamaan karena gaya gradien tekanan vertikal hampir menyamai gaya gravitasi. Jika gaya gradien tekanan vertikal menyamai gaya gravitasi, keadaan itu disebut keseimbangan hidrostatik. Proses angin keluar disebut divergensi, dan tempat angin berkumpul disebut konvergensi. Konvergensi dan divergensi ini berguna untuk meramal kekuatan suatu badai, karena ketidakseimbangan antara konvergensi dan divergensi membuat tekanan permukaan berubah.
Skala
Skala kecepatan angin
Skala Beaufort merupakan ukuran empiris yang berkaitan dengan kecepatan angin untuk pengamatan kondisi baik di darat maupun di laut. Skala ini ditemukan oleh Francis Beaufort pada tahun 1805. Beaufort mengukur kecepatan angin dengan menggambarkan pengaruhnya pada kecepatan kapal dan gelombang air laut. Skala Beaufort menggunakan angka dan simbol.
Semakin besar angka skala Beaufort, maka semakin kencang angin berhembus dan bahkan bisa semakin merusak. Skala Beaufort dimulai dari angka 1 untuk embusan angin yang paling tenang sampai angka 12 untuk embusan angin yang dapat menyebabkan kehancuran. Skala Beaufort tetap berguna dan dipakai sampai sekarang.
| Nomor Beaufort | Kekuatan angin | Gejala yang teramati | Kecepatan rata-rata (km/jam) |
|---|---|---|---|
| 0 | Tenang | Tenang, asap naik vertikal | <1 |
| 1 | Udara ringan | Arah angin ditunjukkan oleh arah hanyut asap, tetapi tidak oleh pengukuran arah angin. | 1-3 |
| 2 | Sepoi lemah | Angin terasa pada muka, daun-daun menggerisik, alat pengukur angin mulai digerakkan angin | 4-7 |
| 3 | Sepoi lembut | Daun dan ranting tetap bergerak, angin membentangkan bendera ringan | 12-19 |
| 4 | Sepoi sedang | Debu dan kertas naik ke atas, abang pohon kecil bergerak | 20-28 |
| 5 | Sepoi segar | Pohon kecil mulai bergoyang, timbull bentuk gelombang kecil pada perairan pedalaman. | 29-38 |
| 6 | Sepoi kuat | Cabang pohon besar bergerak, kawat telepon terdengar berdesing, sulit memakai payung | 39-49 |
| 7 | Angin ribut lemah | Seluruh pohon bergerak, tidak mudah berjalan melawan arah angin | 50-61 |
| 8 | Angin ribut | Ranting pohon patah, umumnya menghalangi gerak maju | 62-74 |
| 9 | Angin ribut kuat | Kerusakan ringan pada bangunan | 75-88 |
| 10 | Badai | arang terjadi di pedalaman, kerusakan agak besar pada bangunan | 89-102 |
| 11 | Badai dahsyat | Sangat jarang terjadi, kerusakan luas | 102-117 |
| 12 | Siklon | >118 |
Skala Fujita
Fujita Scale (F-Scale) atau sering disebut skala Fujita merupakan skala yang digunakan untuk menentukan amplitudo (kekuatan) tornado dan menentukan intensitas kerusakan yang ditimbulkannya. Skala Fujita pertama kali diperkenalkan oleh Dr. T. Theodore Fujita pada makalahnya yang berjudul "Proposed Characterization of Tornadoes and Hurricanes by Area and Intensity" yang dipublikasikan pada Februari 1971. Tujuan Dr. Fujita membuat skala ini adalah untuk mengkategorikan tornado berdasarkan intensitas dan luas wilayah yang terkena dampak kerusakan akibat tornado. Skala ini sangat membantu dalam memperkirakan besarnya kekuatan tornado berdasarkan efek yang ditimbulkan. Pada skala ini tornado dikategorikan menjadi 6 tingkatan, mulai dari Fujita 0 (F0) hingga Fujita 5 (F5) dimana semakin tinggi tingkatan menunjukkan kecepatan angin yang makin besar.
| Skala | Kecepatan angin (perkiraan)[1] |
Frekuensi relatif | Potensi kerusakan | Contoh kerusakan | ||
| mph | km/h | m/s | ||||
| EF0 | 65–85 | 105–137 | 29–37 | 56.88% | Kerusakan kecil atau tidak ada sama sekali. Beberapa kerusakan pada cerobong asap, dahan pohon patah dan daun-daun tercabut. Pohon-pohon berakar dangkal terdorong, papan-papan penunjuk rusak dan roboh. | .jpg)
|
| EF1 | 86–110 | 138–177 | 38–49 | 31.07% | Kerusakan sedang. Atap rumah berhamburan. Rumah semi permanen bergeser bahkan roboh. Pohon besar tumbang. Kaca yang tidk kuat dapat pecah. Seng dan asbes beterbangan. | 
|
| EF2 | 111–135 | 178–217 | 50–60 | 8.80% | Kerusakan besar. Atap rumah dari kayu dan tanah liat beterbangan. Rumah semi permanen roboh. Mobil terbalik. Pohon besar tercabut. Misil ringan terpicu. Mobil terangkat dari permukaan tanah. | 
|
| EF3 | 136–165 | 218–266 | 61–73 | 2.51% | Kerusakan parah. Atap beterbangan dan dinding rumah permanen rusak parah, bahkan roboh. Kereta api terbalik, dan sebagian pohon di hutan tercabut. Mobil besar terlempar dari permukaan tanah. | 
|
| EF4 | 166–200 | 267–322 | 74–90 | 0.66% | Kerusakan ekstrem. Rumah permanen porak poranda. Bangunan dengan pondasi semi permanen tersapu. Misil besar terpicu. Mobil dan benda berat lainnya terlempar beterbangan. Semua pohon beterbangan. | 
|
| EF5 | >200 | >322 | >90 | 0.08% | Kerusakan sangat hebat. Rumah dengan kerangka yang baik pondasinya tersapu. Misil berukuran esar beterbangan di udara hingga 100 meter. Fenomena luar biasa lainnya akan muncul. | 
|
Angin Permukaan
Angin yang mempengaruhi sistem atmosfer di bumi dapat dipetakan ke dalam peta angin permukaan dan upper chart air. Angin pada peta cuaca permukaan tidak bertiup tepat sejajar dengan isobar; sebaliknya, angin tersebut memotong isobar serta bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Sudut angin melintasi isobar bervariasi, tetapi rata-rata berkisar antara 30°. Alasan untuk perilaku angina seperti ini adalah adanya gesekan. Hambatan gesek tanah memperlambat angin untuk turun. Karena efek gesekan berkurang saat kita bergerak jauh dari permukaan bumi, kecepatan angin cenderung meningkat dengan ketinggian di atas tanah.Lapisan atmosfer yang dipengaruhi oleh gesekan, disebut lapisan gesekan (atau planetary boundary layers). Lapisan ini biasanya memanjang ke atas dengan ketinggian 1000 m (3000 kaki) di atas permukaan, tetapi ketinggian ini mungkin agak berbeda karena kedua angin bertiup kencang dan medan kasar dapat memperpanjang wilayah pengaruh gesekan. Di dekat permukaan, gesekan mengurangi kecepatan angin, yang pada akan mengurangi gaya Coriolis. Oleh karena itu, gaya Coriolis tidak lagi menyeimbangkan tekanan kekuatan gradien, dan angin bertiup melintasi isobar menuju tekanan rendah. Tekanan gaya gradien kini seimbang dengan jumlah dari gaya gesekan dan gaya Coriolis. Oleh karena itu, di belahan bumi utara, kita menemukan angin permukaan bertiup berlawanan dan menjadi rendah; mereka mengalir searah jarum jam dan keluar dari daerah bertekanan tinggi.
Klasifikasi
Berdasarkan akibatadanya gaya tersebut maka timbul jenis angin sebagai angin geostropik, anginsiklostropik, angin thermal, angin gradien, dan angin inersia. Berikut adalahpenjelasan dari masing masing angin tersebut (Holton, 2004):
Angin Geostropik (Geostrophic Flow)
Angin Geostropik (Geostrophic Flow) adalah angin yang terjadi diantaradua isobar yang saling sejajar dimana terjadinya kesetimbangan antara gaya gradien tekanan dan gaya coriolis bumi. Angin geostropik adalah angin dalam skala besar tanpa gesekan (frictionless)
Angin Inersia (Inertial Flow)
Angin Inersia (Inertial Flow) adalah angin yang terjadi karena adanya keseimbangan antara gaya sentrifugal dan gaya coriolis. Gaya gradien tekanan dalam sistem persamaan momentum angin ini diabaikan karena sistem angin melewati garis isobar yang seragam (homogen) artinya tidak terdapat perubahan gradien geopotensial terhadap waktu.
Angin Gradien (Gradient Flow)
Angin Gradien (Gradient Flow) adalah angin yang terjadi karena lewatnya massa udara pada diantara isobar yang melengkung pada pusat tekanan tinggi (antisiklonik) dan tekanan rendah (siklon). Angin ini merupakan resultan dari gaya sentrifugal, coriolis dan gradien tekanan.
Angin Thermal (Thermal Flow)
Angin Thermal (Thermal Flow) adalah angin yang terbentuk karena resultan dari dua angin geostropik pada level yang berbeda dan karena adanya distribusi suhu rata-rata pada setiap level. Angin thermal sangat bermanfaat khususnya dalam analisis atau penentukan dan prediksi angin pada level isobarik yang berbeda di permukaan bumi.
Angin Siklostropik (Cyclostrophic Flow)
Angin Siklostropik (Cyclostrophic Flow) adalah angin yang terbentuk akiban adanya pengabaian (neglected ) gaya coriolis dan terbentuknya kesetimbangan antara gaya gradien tekanan dan gaya sentrifugal akibat rotasi bumi.
Angin Lokal
Hal dasar yang membedakan kedua jenis angin ini adalah cakupan aliran dari angin tersebut. Di siang hari udara diatas lautan lebih dingin dari pada udara di daratan. Sinar surya menguapkan air lautan dan diserap lautan penguapan dan absorbsi sinar surya di daratan kurang sehingga udara di atas lautan lebih panas. Dengan demikian udara di atas daratan mengembang jadi ringan dan naik keatas. Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di daratan maka terjadilah aliran udara yang disebut angin laut. Di malam hari, terjadi peristiwa sebaliknya. Energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin). Sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut.Angin di lereng gunung terjadi demikian pula. Angin lembah terjadi ketika matahari terbit, puncak gunung adalah daerah yang pertama kali mendapat panas dan sepanjang hari selama proses tersebut, lereng gunung mendapat energi panas lebih banyak daripada lembah. Sehingga menyebabkan perbedaan suhu antara keduanya. Udara panas dari lereng gunung naik dan digantikan dengan udara dingin dari lembah. Akibatnya terjadi aliran udara dari lembah menuju gunung. Sedangkan pada sore hari lembah akan melepaskan energi panas dan puncak gunung yang telah mendingin akan mengalirkan udara ke lembah. Aliran udara tersebut dinamakan angin gunung.
Angin Planetari
Tipe angin ini terbagi atas dua yaitu angin barat dan timur. angin barat (Monsun Asia) yaitu angin yang berasal dari daratan Asia menuju wilayah Indonesia, dengan membawa uap air lebih banyak dari biasanya, sehingga sebagian wilayah Indonesia bagian Selatan Katulistiwa sering banyak hujan atau bertepatan dengan musim hujan di Indonesia.Ketika matahari berada di sebelah Utara Katulistiwa, maka daerah di Belahan Bumi Utara mempunyai suhu udara yang panas dengan tekanan udara cenderung rendah. Sehingga arah pergerakan angin dari Belahan Bumi Utara (daratan Asia) menuju Belahan Bumi Selatan (daratan Australia) dan angin tersebut biasanya berasal dari arah barat menuju timur. Sedangkan angin timur (Monsum Australia) yaitu angin yang berasal dari daratan Australia. Ketika matahari berada di Belahan Bumi Selatan, maka Belahan Bumi Selatan mempunyai suhu yang panas dan tekanan udara yang tinggi maka pergerakan angin dari Belahan Bumi Selatan (daratan Australia) menuju Belahan Bumi Utara (daratan Asia).
Klimatologi Angin
Angin timur, rata-rata, mendominasi pola aliran di kutub, angin barat bertiup di pertengahan garis lintang bumi, polewards dari punggungan subtropis, sementara timuran lagi mendominasi tropis.
Langsung di bawah punggungan subtropis adalah garis lintang kuda, di mana angin lebih ringan. Banyak gurun Bumi terletak di dekat garis lintang rata-rata dari punggungan subtropis, di mana keturunan mengurangi kelembaban relatif dari massa udara. Angin terkuat berada di pertengahan garis lintang di mana udara dingin kutub memenuhi udara hangat dari daerah tropis.
Tropis
Angin perdagangan (juga disebut perdagangan) adalah pola yang berlaku angin permukaan timur ditemukan di daerah tropis menuju khatulistiwa bumi. Angin perdagangan meniup terutama dari timur laut di belahan bumi utara dan dari tenggara di belahan bumi selatan.Angin perdagangan bertindak sebagai aliran kemudi untuk siklon tropis yang terbentuk di atas lautan dunia. Angin perdagangan juga mengarahkan debu Afrika ke arah barat melintasi Samudra Atlantik ke Laut Karibia, serta bagian dari tenggara Amerika Utara.
Sebuah hujan adalah angin yang berlaku musiman yang berlangsung selama beberapa bulan dalam daerah tropis. Istilah ini pertama kali digunakan dalam bahasa Inggris di India, Bangladesh, Pakistan, dan negara-negara tetangga untuk merujuk pada angin musiman yang besar bertiup dari Samudera Hindia dan Laut Arab di barat daya membawa hujan lebat ke daerah. Poleward perkembangan dipercepat oleh pengembangan off rendah panas selama Asia, Afrika, dan Amerika Utara benua selama Mei hingga Juli, dan atas Australia pada bulan Desember.
Baratan dan dampaknya
The Westerlies atau Westerlies yang berlaku adalah angin yang berlaku di lintang tengah antara 35 dan 65 derajat lintang. Angin yang berlaku bertiup dari barat ke timur, dan mengarahkan siklon extratropical cara umum ini. Angin yang didominasi dari barat daya di belahan bumi utara dan dari barat laut di belahan bumi selatan. Mereka terkuat di musim dingin ketika tekanan rendah di kutub, dan terlemah selama musim panas dan ketika tekanan lebih tinggi di atas kutub.
Bersama-sama dengan angin perdagangan, baratan diaktifkan rute perdagangan pulang-pergi untuk kapal berlayar melintasi Samudra Atlantik dan Pasifik, sebagai baratan mengarah pada pengembangan arus laut yang kuat di sisi barat laut di kedua belahan otak melalui proses Barat intensifikasi. ini transportasi arus laut barat hangat, polewards air tropis sub menuju daerah kutub. Baratan dapat sangat kuat, terutama di belahan bumi selatan, di mana ada lahan yang kurang di tengah garis lintang menyebabkan pola aliran untuk memperkuat, yang memperlambat angin ke bawah. Angin barat terkuat di lintang tengah berada dalam sebuah band yang dikenal sebagai Forties Roaring, antara 40 dan 50 derajat lintang selatan khatulistiwa.Westerlies memainkan peran penting dalam membawa hangat, perairan khatulistiwa dan angin ke barat pantai benua, terutama di belahan bumi selatan karena hamparan samudera yang luas.
Timuran kutub
The timuran kutub, juga dikenal sebagai sel Polar Hadley, kering, angin yang berlaku dingin yang berhembus dari daerah tekanan tinggi dari tertinggi kutub di kutub utara dan selatan menuju daerah tekanan rendah di dalam Westerlies di lintang tinggi. Berbeda dengan Westerlies, ini angin yang berlaku bertiup dari timur ke barat, dan sering lemah dan tidak teratur. Karena sudut matahari yang rendah, udara dingin membangun dan mereda pada tiang menciptakan daerah tekanan tinggi permukaan, memaksa sebuah outflow equatorward udara; outflow yang dibelokkan ke arah barat dengan efek Coriolis.
Tipe
Angin laut
Angin laut (bahasa Inggris: sea breeze) adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00 di daerah pesisir pantai. Angin ini biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut. Angin laut ini terjadi pada siang hari. Karena air mempunyai kapasitas panas yang lebih besar daripada daratan, sinar matahari memanasi laut lebih lambat daripada daratan. Ketika suhu permukaan daratan meningkat pada siang hari, udara di atas permukaan darat meningkat pula akibat konduksi. Tekanan udara di atas daratan menjadi lebih rendah karena panas, sedangkan tekanan udara di lautan cenderung masih lebih tinggi karena lebih dingin. Akibatnya terjadi gradien tekanan dari lautan yang lebih tinggi ke daratan yang lebih rendah, sehingga menyebabkan terjadinya angin laut, dimana kekuatannya sebanding dengan perbedaan suhu antara daratan dan lautan. Namun, jika ada angin lepas pantai yang lebih kencang dari 8 km/jam, maka angin laut tidak terjadi.[2]
Angin darat
Angin darat (bahasa Inggris: land breeze) adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai dengan jam 06.00 di daerah pesisir pantai. Angin jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahu bertenaga angin sederhana. Pada malam hari daratan menjadi dingin lebih cepat daripada lautan, karena kapasitas panas tanah lebih rendah daripada air. Akibatnya perbedaan suhu yang menyebabkan terjadinya angin laut lambat laun hilang dan sebaliknya muncul perbedaan tekanan yang berlawanan karena tekanan udara di atas lautan yang lebih panas itu menjadi lebih rendah daripada daratan, sehingga terjadilah angin darat, khususnya bila angin pantai tidak cukup kuat untuk melawannya.[3]
Angin lembah
Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari. Angin ini disebabkan oleh proses pemanasan pada siang hari. Perbedaan ketinggian antara puncak gunung dan lembah menyebabkan perbedaan suhu yang mencolok pada siang hari, puncak gunung yang memiliki elevasi yang lebih tinggi lebih cepat mengalami pemanasan dari matahari daripada daerah lembah yang rendah. Suhu tinggi di puncak gunung menyebabkan tekanan di daerah tersebut menjadi rendah, hal ini berkebalikan dengan tekanan di lembah yang cenderung tinggi karena suhu di daerah lembah rendah. Perbedaan tekanan inilah yang memicu pergerakan udara dari daerah bertekanan udara tinggi (lembah) ke daerah bertekanan udara rendah (gunung). Peristiwa inilah yang disebut dengan angin lembah. Arus pergerakan udara dari lembah ke puncak gunung ini sering disebut dengan arus Anabatik.
Angin gunung
Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung yang terjadi pada malam hari. Angin ini memiliki mekanisme kejadian yang hampir sama dengan angin lembah. Pada malam hari daerah puncak gunung atau daerah di atas lereng gunung kehilangan panas secara cepat karena proses radiasi yang cepat sedangkan pada daerah lembah cenderung sulit kehilangan panas karena radiasi yang terjadi bersifat lambat. Hal ini menyebabkan perbedaan suhu yang mencolok antara daerah gunung (dengan suhu rendah) dan rendah lembah (dengan suhu tinggi), suhu yang tinggi menyebabkan tekanan udara pada lembah menjadi rendah dan suhu yang rendah menyebabkan tekanan udara di gunung menjadi tinggi. Udara kemudian bergerak dari daerah bertekanan udara tinggi (gunung) ke daerah bertekanan udara rendah (lembah). Arus pergerakan udara dari puncak gunung ke lembah ini sering disebut dengan arus Katabatik.
Angin Fohn
Angin Fohn adalah angin yang mengandung udara lembab bertiup ke arah pegunungan, angin naik mengikuti lereng dan setiap naik 100 m mengalami penurunan suhu kurang lebih 0,6°C. Pada saat udara bergerak naik, uap air yang dikandungnya mengalami proses kondensasi atau pengembunan sehingga terjadi hujan di lereng yang dilalui oleh angin tadi. Selanjutnya, angin terus bergerak melewati puncak pegunungan dan menuruni lereng di sebelahnya dengan tidak lagi membawa uap air. Angin ini bersifat kering. Pada waktu angin yang kering tadi menuruni lereng, suhu udara bertambah 1°C setiap turun 100 m sehingga suhunya menjadi tinggi (panas). Angin yang turun ini disebut angin fohn yang bersifat kering dan panas. Angin fohn ini merugikan bagi petani karena sifatnya merusak tanaman dan permukiman di lereng gunung yang dilaluinya. Contoh angin fohn, antara lain angin bohorok di lereng Bukit Barisan, angin gending di Probolinggo, angin kumbang di Cirebon, angin berubu di Lompo Batang, danangin wambraw di Papua. Selain itu, pengertian angin fohn juga dapat sebagai Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis. angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.
Biasanya angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban. Tanaman yang terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa turun daya tahan tubuhnya terhadap serangan penyakit.[butuh rujukan]
Seperti yang telah dijelaskan di atas Angin Fohn ini merupakan jenis angin gunung yang bersifat kering dan panas. Pemanasan udara pada Angin Fohn terjadi secara adiabatik karena kelembaban yang dibawa oleh Angin Fohn ini sedikit ( pada udara yang lembab, pemanasan dan pendinginan udara berlangsung secara pseudoadiabatik ). Di indonesia Angin Fohn ini mempunyai nama yang berbeda-beda di tiap daerah, misal di Deli dijumpai sebagai angin bahorok, di Papua disebut sebagai angin Wambrau, di Probolinggo sebagai angin Gending, dan di Cirebon serta Brebes disebut sebagai angin kumbang. Angin Fohn ini mampu bertiup dengan kecepatan antara 30 – 50 km/jam.
Angin Fohn di Indonesia
Angin Fohn banyak terdapat di Indonesia, disebabkan oleh karena banyaknya terdapat pegunungan dengan gunung dan puncak - puncaknya yang tinggi dan terdapat sirkulasi sekunder, dalam hal ini Monsun yang cukup kuat sebagai pendorong mekanik bagi udara untuk menaiki lereng, sehingga melewati punggung atau puncak deretan pegunungan. Diantaranya adalah Angin Bohorok (di Sumatera Utara), Kumbang (di Jawa Tengah), Gending (di Jawa Timur), Brubu (di Sulawesi Selatan), dan Wambraw (di Irian Jaya).
Angin Bahorok
Angin Bahorok adalah angin Fohn yang bertiup di daerah daratan rendah Deli Utara, yaitu bagian hilir dari Sungai Karanggading dan Sungaituan serta kota Binjai, Tanjungmerawa, dan Tanjungselamat (Sumut), karena angin ini datangnya dari arah kota Bahorok. Adapun deretan Pegunungan yang diperlukan pada pembentukannya yang berfungsi sebagai Penghalang topografi adalah Bukit Barisan di Sumatera Utara bagian Utara, sedangkan angin sekundernya memberikan dorongan mekanik kepada udara untuk menaiki dan melewati puncak/punggung pegunungan tsb adalah angin Monsun Barat Laut.
Angin Kumbang
Pada angin Kumbang ini, angin Monsun Timur yang bertiup dari arah Timur atau Tenggara berlaku sebagai pendorong udara menaiki dan melewati pegunungan yang membentang dalam arah Timur – Barat di Jawa Tengah bagian Barat. Adapun puncak atau gunung yang terdapat pada pegunungan ini antara lain adalah gunung Rogojembangan, gunung Joho, gunung Sinembut, gunung Slamet, dan gunung Kumbang. Angin Fohn yang menuruni lereng bagian bawah angin gunung ini bertiup ke arah Barat Laut yang bertiup ke arah Cirebon, karena datangnya dari arah Gunung Kumbang, dinamakan Angin Kumbang. Angin Fohn berhembus pula ke arah kota Brebes dan Tegal.
Angin Gending
Angin Monsun yang datangnya dari arah Tenggara berfungsi sebagai pendorong udara menaiki dan melewati deretan pegunungan berikut : Pertama, Pegunungan Iyang, di sebelah Tenggara Probolinggo dengan puncaknya gunung Argopuro dan lamongan. Kedua, pegunungan Tengger di sebelah Selatan Pasuruan (Jatim) dengan puncaknya gunung Bromo. Setelah menaiki pegunungan ini dan melewati puncak puncak-puncaknya, kemudian terbentuklah angin Fohn yang menuruni lereng di bagian bawah angin. Angin Fohn yang menuju Probolinggo dinamakan Angin Gending, karena datangnya angin dari arah Gending.
Angin Muson
Angin Muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Biasanya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah. Penyebab terjadinya angin muson adalah efek pemanasan yang berbeda antara Benua (daratan) dan Lautan di sekitarnya yang berubah secara musiman.
Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak memperoleh pemanasan matahari dari benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi) sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menyebabkan arus angin dari benua Asia ke benua Australia.
Di Indonesia angin ini merupakan angin musim Timur Laut di belahan bumi Utara dan angin musim Barat di belahan bumi Selatan. Oleh karena angin ini melewati Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga di Indonesia terjadi musim penghujan. Musim penghujan meliputi seluruh wilayah indonesia, hanya saja persebarannya tidak merata. makin ke timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap airnya makin sedikit.
Pada bulan April-Oktober, matahari berada di belahan langit utara, sehingga benua Asia lebih panas daripada benua Australia. Akibatnya, di asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di australia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari australia menuju asia.
Di indonesia terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan dan angin musim barat daya di belahan bumi utara. Oleh karena tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air oleh karena itu di indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat sumatera, sulawesi tenggara, dan pantai selatan irian jaya.
Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba (peralihan), yaitu musim kemareng yang merupakan peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan musim labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim pancaroba yaitu : Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat.
Daerah terjadinya Angin Muson:
- Daerah tempat arah angin yg berkuasa berbalik arah ≥ 120 °
antara bulan Januari dan Juli.
- Bulan Januari : maksimum musim dingin di BBU atau maksimum musim panas di BBS.
- Bulan Juli : maksimum musim panas di BBU atau maksimum musim dingin di BBS.
- Daerah Muson memiliki kecepatan angin di atas 3 m/d.
Berbagai Daerah Muson yg dikenal adalah : Muson Afrika Barat, Afrika Timur, Asia Selatan, Asia Timur dan Tenggara dan Muson Australia Utara. Diantara ke lima Muson tersebut, Muson Asia Timur dan Tenggara adalah Muson yg berkembang paling baik. Hal ini disebabkan oleh besarnya Benua Asia dan efek Daratan Tinggi Tibet terhadap aliran udara. Daratan Tinggi Tibet yang membujur dalam arah Barat ke Timur merupakan penghalang/pemisah antara massa udara Kutub dan massa udara Tropis.
Angin Musim Barat
Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang berhembus dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan. Angin ini terjadi pada bulan Desember, Januari dan Februari, dan maksimal pada bulan januari dengan Kecepatan Minimum 3 m/s terjadi musim hujan.
Angin Musim Timur
Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah- celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.
Tornado
Tornado merupakan kolom air yang berputar dengan cepat dan ganas yang melakukan kontak dengan permukaan bumi dan awan kumulonimbus atau, pada kasus yang langka, dengan bagian bawah awan kumulus. Biasa disebut sebagai angin puting beliung. Tornado memiliki banyak bentuk dan ukuran, namun secara umum terlihat berbentuk seperti corong yang ujung sempitnya menyentuh permukaan bumi dan sering kali dikelilingi oleh puing-puing, reruntuhan dan debu. Umumnya tornado memiliki kecepatan angin sekitar kurang dari 180 km/jam dengan lebarnya mencapai 80 m, dan bertahan dan berjalan hingga beberapa kilometer sebelum menghilang. Tornado yang paling ekstrim dapat memiliki kecepatan angin mencapai lebih dari 480 km/jam dan melebar hingga 3 km, serta melintasi permukaan bumi hingga lebih dari 100 km.
Biasanya tornado dihasilkan dari awan kumulonimbus dan kejadiannya seringkali di wilayah dataran rendah. Untuk kasus di wilayah dataran tinggi diakibatkan oleh kawasan panas kota. Angin tornado ini dapat dihasilkan jika terdapat dua buah massa udara yang suhu udara, kerapatan dan arah anginnya berlainan. Bila udara panas dan lembab bergerak berlawanan arah atau lebih lambat dari pada udara dingin dan kering di atasnya, maka akan timbul gerak rotasi berbentuk pipa vorteks. Updraft yang kuat dalam thunderstorm, akan mengubah orientasi gerak rotasi pipa voterks dari horizontal menjadi vertikal yang memungkinkan terbentuknya tornado. Apabila tekanan dalam pipa vorteks terus menurun akibat panas yang dilepaskan dalam proses kondensasi dan deposisi atau puncak awan mencapai jet stream (yang berfungsi seperti vacuum cleaner), maka akan muncul "belalai" kecil dari pipa vorteks yang apabila menyentuh tanah disebut 'TORNADO'. Biasanya tornado terjadi dalam rentang waktu yang relatif singkat (biasanya kurang dari 1 jam).
Angin ini dapat hadir bersama hujan es, jika arus udara turun yang ada cukup kuat. Corongnya terbentuk dari tetes-tetes air atau debu, terbentuk dari olakan-olakan pada perbatasan udara panas dengan udara yang lebih dingin; maka dari itu terkadang ditemui beberapa tornado terletak dalam satu barisan awan. Banyaknya pusaran yang mampu mencapai tahap puncak sangat bergantung pada instabilitas udara lokal, begitu pula ketahanan angin tersebut. Peristiwa angin tornado selesai jika pusaran sudah memasuki wilayah udara dingin.
Tornado banyak ditemukan di setiap benua, kecuali Antartika. Meskipun begitu, sebagian besar tornado terjadi di Tornado Alley, Amerika Serikat, walaupun banyak juga yang terjadi di semua tempat di Amerika Utara. Tornado juga sesekali terjadi di bagian tengah-selatan dan timur Asia, bagian utara dan timur-tengah Amerika Selatan, Afrika Selatan, barat laut Australia dan Selandia Baru. Tornado dapat dideteksi sebelum atau ketika terjadi dengan menggunakan Pulse-Doppler radar dengan mendeteksi pola kecepatan dan data reflektivitas.
Angin Puting Beliung
PROSES TERJADINYA ANGIN PUTING BELIUNG
Angin puting beliung pada umumnya terjadi pada musim pancaroba di kala siang ataupun sore hari. Fase terjadinya puting beliung memiliki kaitan yang erat dengan fase tumbuh awan cumulonimbus. Adapun fase terjadinya puting beliung adalah sebagai berikut :
- Fase tumbuh – Di dalam awan terjadi arus udara yang naik ke atas dengan tekanan yang cukup kuat. Pada saat ini proses terjadinya hujan belum turun karena titik-titik air serta kristal es masih tertahan oleh arus udara yang bergerak naik menuju puncak awan.
- Fase dewasa atau masak – titik-titik air yang tidak lagi tertahan oleh udara akan naik menuju puncak awan. Hujan kemudian akan turun dan menimbulkan gaya gesek antara arus udara yang naik dan yang turun. Pada fase ini, temperatur massa udara yang turun memiliki suhu yang lebih dingin dibandingkan dengan udara disekelilingnya. Pada arus udara yang naik ataupun turun dapat timbul arus geser yang memuntir lalu membentuk pusaran. Arus udara yang berputar semakin lama semakin cepat akan membentuk sebuah siklon yang “menjilat” bumi atau yang disebut pula dengan angin puting beliung. Angin puting beliung, dapat disertai dengan hujan yang deras dan membentuk pancaran air.
- Fase punah – Dalam masa punah, tidak ada massa udara yang naik namun massa udara akan meluas di seluruh awan. Pada akhirnya proses terjadinya awan mengalami kondensasi akan berhenti dan udara turun melemah sehingga pertumbuhan awan akan berakhir.
SIFAT DAN KARAKTERISTIK PUTING BELIUNG Puting beliung dihasilkan utamanya dari awan kumulonimbus.
Kejadiannya seringkali di wilayah dataran rendah. Kasus puting beliung di wilayah dataran tinggi diakibatkan oleh kawasan panas kota.
Puting beliung dapat dihasilkan jika terdapat dua buah massa udara berlainan suhu udara, kerapatan dan arah angin.
Puting beliung terjadi dalam rentang waktu yang relatif singkat, biasanya kurang dari 1 jam. Selama puting beliung, kecepatan angin dapat melebihi 60 km/jam.
Puting beliung dapat hadir bersama hujan es, jika arus udara turun yang ada cukup kuat.
Sebagai pertimbangan dalam prediksi puting beliung, kita bisa melihat pada peta cuaca/skew T – log P diagram beberapa parameter sebagai berikut: CAPE sebesar > 1500 J/kg, Lifted Index < - 2, Indeks Showalter < -3, dan arah angin berpotensi menimbulkan perbatasan massa udara.
Hurricane
Hurricane merupakan bentuk formasi dari sistem badai tropis yang besar dan berkembang di atas perairan hangat dekat wilayah ekuator.
Hurricane ini terjadi ketika gradien tekanan semakin mengecil di daerah dekat ekuator, terlihat bahwa terdapat aliran angin disepanjang daerah tersebut. Terdapat sebuah palung atau desiran dalam aliran timuran yang dikenal sebagai sebuah "gelombang tropis". Konvergensi permukaan terjadi pada bagian timur dari gelombang dan divergensi permukaan terjadu pada bagian barat. Pada bagian timur cenderung terbentuk ''thunderstorms''.
Energi dari pertumbuhan badai datang dari lautan melalui evaporasi. Shear yang rendah akan menjaga pemanasan tetap pada inti sehingga meningkatkan konvergensi permukaan yang ada. Sebaliknya, shear yang kuat akan melerai badai.
Seperti peningkatan angin, permukaan laut akan menjadi "kasar" dan gaya gesek akan bertambah untuk menyeimbangkan gaya yang ada. Gaya gesek ini akan meningkatkan konvergensi permukaan.
Skala Hurricane
| Kategori | Keterangan |
|---|---|
| Kategori 1 | Hurricane kategori 1 pada umumnya tidak merusak struktur bangunan, namun merusak pepohonan dan semak-semak. Kecepatan angin berkisar dari 74-95 mph (64-82 knot atau 119-153 km/jam). |
| Kategori 2 | Kecepatan angin berkisar 96-110 mph (95 knot atau 154-177 km/jam) yang dapat merusak beberapa material bangunan seperti pintu dan jendela serta pohon-pohon jatuh. Sedangkan di daerah pantai terjadi banjir 2-4 jam sebelum datangnya hurricane. |
| Kategori 3 | Hurricane mengakibatkan banjir di dataran rendah sekitar 3-5 jam sebelumnya. Kecepatan angin berkisar 111-130 mph (96-113 knot atau 178-209 km/jam). |
| Kategori 4 | Kecepatan angin berkisar 131-155 mph (114-135 knot atau 210-249 km/jam), menyebabkan kerusakan struktur atap di pemukiman serta terjadinya banjir 3-5 jam sebelum datangnya hurricane. |
| Kategori 5 | Kerusakan total pada gedung-gedung pemukiman dan industri diakibatkan oleh keceoatan angin yang lebih dari 155 mph (135 knot atau 249km/jam). |
Angin Aliran Jet (Jet Stream)
Sepanjang front kutub, perbedaan suhu sangat besar, sehingga gradien tekanan yang tinggi akan timbul. Semakin besar gradien tekanan, maka kecepatan angin akan meningkat. Di atas wilayah ini, timbul Jet Front Kutub, yaitu suatu lingkaran (core) golak udara dengan kecepatan angin 250 – 500 km/jam.
Angin Jet Stream mempunyai fungsi yang penting dalam proses pemindahan energi dari daerah equator ke daerah lintang tinggi. Energi dipindahkan melalui suatu Entrance (udara panas naik dan masuk ke dalam aliran Jet Stream) dan Exit (udara panas keluar dan turun di daerah lintang tinggi). Akibatnya, di daerah lintang tinggi akan menerima energi secara terus - menerus dari daerah equator, sehingga tidak terjadi pendinginan yang ekstrim.
Angin Chinook
Angin Chinook biasanya terjadi di Pegunungan Rocky. Terjadi karena adanya sistem tekanan rendah yang kuat sepanjang dinding sebelah Timur Pegunungan Rocky. Hal ini menyebabkan udara dipaksa naik melewati puncak gunung dari arah Timur ke Barat. Pada waktu udara naik di sebelah Timur (wind ward), akan melepaskan uap air yang dikandungnya (baik dalam bentuk awan atau hujan di bagian ini), sehingga udara yang telah melewati puncak gunung akan menjadi kering. Pada waktu udara kering ini turun di sebelah Barat (lee ward) adara mengalami pemanasan secara adiabatik dan suhu akhirnya lebih tinggi daripada saat mulai bergerak. Udara kering yang hangat ini disebut Angin Chinook (Bahasa Indian), yang artinya Pemakan Salju.
Chinook muncul beberapa saat setelah turun salju yang lebat, angin ini akan menyebabkan salju yang turun hilang kembali karena proses sublimasi. Akibatnya, permukaan tanah yang tadinya ditutupi salju kembali kosong dan kering. Di Pegunungan Alpen, angin Chinook ini umumnya disebut angin Foehn atau Fohn dan di lembah sungai Santa Ana, California, dan disebut Santa Ana atau Angin Setan. Angin ini berhembus ke bawah & diistilahkan sebagai Angin Gravitasi atau Angin Katabalik.
Pola Angin Umum
Pemanasan yag tidak sama dalam skala besar antara kutub dan equator. Di Belahan Bumi Utara (BBU) Udara dekat permukaan akan mengalir menuju ke equator, sementara pola angin atas akan bergerak dari equator ke kutub. Udara hangat dari daerah equator yang bertekanan rendah naik dan mengalir ke arah kutub, dan udara kutub yang berat akan turun dan mengalir di permukaan menuju equator. Aliran angin yang berada di belahan bumi utara (BBU) merupakan aliran angin di bagian atas atmosfer (antara equator dan 30 ° LU) dibelokkan ke kanan oleh gaya Coriolis, yang menyebabkan udara bertumpuk ke bagian atas dan bergerak dari arah Barat ke arah Timur (angin barat) di sini udara tersebut menjadi Angin. Angin di bagian atas atmosfer yang bergerak ke arah Timur tersebut di sebut Jet Stream (kecepatan mencapai 300km/jam). Penumpukan udara ke atas menyebabkan udara yang lebih dingin turun dan berakumulasi di permuaan, kemudian mengalir baik menuju equator maupun kutub.
Energi angin
Angin adalah udara yang bergerak dari tekanan udara yang lebih tinggi ke tekanan udara yang lebih rendah. Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh adanya perbedaan suhu udara karena adanya pemanasan atmosfir yang tidak merata oleh sinar matahari. Udara yang bergerak ini memiliki kecepatan tertentu, sehingga udara tersebut memiliki energi kinetik.
Energi kinetik yang dikandung oleh paket-paket udara sebesar ½mv2, dalam suatu volum (silinder) yang mempunyai luas A, dalam waktu t, dengan kerapatan udara ρ, dan m = A v t ρ , maka secara matematis dapat dituliskan persamaan total energi angin sebagai berikut:
Kemudian jika dideferensialkan terhadap waktu untuk mendapatkan laju peningkatan energi, maka akan didapatkan total daya angin sebagai berikut :
Energi angin memiliki potensi yang cukup besar. Energi angin adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang gratis, bersih dan tidak terbatas. Angin tersedia di hampir seluruh dunia meskipun terdapat perbedaan secara regional. Di alam, energi angin terbentuk dari energi matahari yang selalu tersedia tanpa batas sehingga angin akan selalu terbentuk terus menerus.
Kapasitas konversi energi angin di seluruh dunia mencapai 215 GW (gigawatt) pada akhir Juni 2011. Bagian terbesar didirikan di China (52,8 GW) lalu diikuti oleh Amerika Serikat (42,4 GW) dan Jerman (mendekati 28 GW). Spanyol memiliki kapasitas yang terpasang sebesar 21,2 GW dan di India sebesar 14,6 GW. Selain itu, produksi energi angin pada lepas pantai masih dalam masa pertumbuhan meskipun rencana besar untuk produksi ini sudah dikembangkan.
Pemanfaatan Energi Angin
=== Pembangkit Listrik Tenaga Angin ===\
Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin.
SISTEM KONVERSI ENERGI ANGIN (SKEA)
Sistem konversi Energi Angin (SKEA) merupakan salah satu jenis energi terbarukan yang memanfaatkan angin sebagai sumber energinya.Karena sifatnya yang ramah lingkungan sumber energi angin mulai dikembangkan guna mengantisipasi terjadinya krisis energi.
MACAM-MACAM TURBIN ANGIN
Jika ditinjau dari porosnya, salah satu jenis wind turbine ( turbin angin) adalah Vertical Axis Wind turbine (VAWT), yaitu turbin dengan poros tegak. Kelebihan dari turbin jenis ini adalah konstruksinya sederhana, karakteristik starting yang cepat, dan mampu menerima angin dari segala arah sehingga tidak membutuhkan pengarah.
Komponen dari sistem pembagkit listrik tenaga angin ini meliputi:
a. Rotor
Rotor merupakan kumpulan dari beberapa blade yang saling dihubungkan dengan lengan dan hub. Dimana rotor merupakan bagian yang menangkap energi kinetik angin. Daya yang dihasilkan rotor dari energi angin, dapat dihitung melalui persamaan berikut ini:
P = 1/2 RHO v^3 Phi r^2
Dengan: P = Daya mekanik teoretical yang dihasilkan dari wind turbine (watt) RHO= Massa jenis udara kering = 1,225 kg/m3 v = Kecepatan angin dalam m/s (meter per second). PHI = 3.14 R = Jari-jari (setengah diameter) rotor dalam m (meter).
Adapun persamaan diatas tanpa memperhatikan nilai power coefficient (Cp). Dimana menurut hukum betz, mengatakan bahwa, energi kinetik yang bisa dikonversi menjadi energi mekanik pada sebuah wind turbine adalah kurang dari 16/27 atau 59% saja. Sehingga didapatkan persamaan baru seperti berikut : P = 1/2 Cp RHO v^3 PHI r^2
Dengan : Cp = Maximum power coefficient
Untuk mendapatkan nilai tip speed ratio melalui persamaan: B = 80 /λ^2 Dengan : B = Jumlah blade λ = Tip speed ratio
Setelah itu, dengan persamaan yang berbeda didapatkan lebar blade luar / blade tip (C), melalui persamaan berikut: C = 4D / (λ^2 B)
b. Hub
Untuk menghubungkan antar blade, semua blade biasanya akan dibaut pada hub namun untuk beberapa kasus dilakukan juga pengelasan. Hub ini biasanya dibuat dari tipe spesial campuran strong iron, yang disebut tipe SG (Spherical Graphite). Hal ini dikarenakan oleh bentuk hub yang cukup rumit sehingga perlu dipergunakannya besi campuran. Selain itu besi murni juga mempunyai kelemahan seperti mudah pecah atau lekas meleleh karena kandungan karbonnya.
c. Main Shaft
Berikut adalah perhitungan untuk menentukan shaft speed dan gaya torsinya
♦Shaft speed
(60×λ×V)/ PHI D
♦Torque
v²×r³ / λ
Dengan :. λ = Tip speed ratio v = Kecepatan angin dalam m/s PHI = 3.1415926535... D = Diameter blade (m) R = Jari-jari blade (m)
d. Main Bearings
Semua wind turbine modern yang pernah dibuat pasti menggunakan spherical roller bearings
sebagai bearing utamanya. Keadaan spherical ini maksudnya adalah di bagian dalam cincin terluar pada bearing dibentuk menyerupai bagian dari bola. Yang mana kelebihannya pada bagian cincin terluar dan terdalam bisa berputar bebas tanpa harus merusak bearing itu sendiri. Dan nantinya, main bearing tersebut akan dipasang pada rumahannya, untuk kemudian dibaut.
e. Gearbox
Salah satu komponen paling penting dalam wind turbine adalah gearbox. Gearbox ini biasa diletakkan antara main shaft dan generator, dengan tujuan unuk menaikkan kecepatan rotasional dari rotor blades. Pada solusi praktis, melalui penggunaan gearbox dapat dikonversi antara kecepatan rotasional yang rendah dengan gaya torsi yang besar pada rotor wind turbine atau sebaliknya konversi antara kecepatan rotasional yang tinggi dengan gaya torsi yang kecil pada penggunaan generator.
f. Wind Turbine Tower
Pada dasarnya, lebih banyak energi yang akan dihasilkan oleh wind turbine yang berskala besar
daripada yang lebih kecil dimana pada wind turbine berskala besar akan menggunakan rotor yang besar, sehingga dari situ diperlukan pula tower dengan ketinggian yang harus lebih memadai. Adapun ketinggian wind turbine juga mempengaruhi daya angin yang bisa didapatkan, sehingga secara tidak langsung juga akan mempengaruhi performansi wind turbine secara keseluruhan. Tinggi tower memberikan pengaruh pada kenaikan performansi karena faktor ketinggian merupakan faktor yang mempengaruhi kecepatan angin.
g. Generator
Generator adalah unit pada wind turbine yang merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Untuk menentukan spesifikasi generator yang akan dipergunakan dalam desain wind turbine
CARA KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.Angin kelas 3 yang memiliki kecepatan 1.6 - 3.3 m/d adalah batas minimum dan angin kelas 8 yag memiliki kecepatan 13.9 -17.1 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini.
Transportasi
Angin merupakan salah satu agen transportasi manusia, banyak alat transportasi yang memanfaatkan angin seperti kapal layar dan pesawat. Pada kapal yang memanfaatkan tenaga angin biasanya dilengkapi dengan adanya layar sehingga sering disebut kapal/perahu layar. Kapal yang memakai teknologi angin biasanya merupakan kapal konvensional ataupun perahu layar yang sering digunakan oleh nelayan untuk mencari ikan. Pada pelayaran dengan energi angin ini arah navigasi sangat ditentukan oleh angin sehingga ilmu tentang arah angin harus dalam bagi pelayar yang sering menggunakan kapal/perahu layar. Pelayaran dengan angin juga memakan waktu yang lama dan tidak bisa dilakukan dengan waktu kapan saja, melainkan pada waktu tertentu dimana arah dan kecepatan angin mendukung. Angin juga dapat menimbulkan bahaya bagi para pelayar, apabila kecepatan dan gaya angin rendah maka kapal tidak bisa berlayar seperti seharusnya, begitupula apabila angin terlalu kencang maka yang ada kapal akan tidak stabil dan terbawa ke daerah yang asing.
Pada pesawat, angin merupakan salah satu parameter penting yang harus diperhatikan. Pada proses pengangkatan pesawat terbang digunakan prinsip Bernoulli yang berhubungan erat dengan kecepatan angin, tak heran seorang ahli angin sangat diperlukan dalam pembuatan dan pengoperasian pesawat terbang. Proses desain pesawat terbang selalu memperhatikan faktor aerodinamis/gerakan angin sehingga desain bisa efektif dan energi yang digunakan bisa sehemat mungkin. Pada saat pengoperasian pesawat terbang tentunya pilot selalu memperhatikan kecepatan angin untuk menjaga stabilitas pesawat terbang dan mencegah pesawat mengalami turbulensi.
Rekreasi
Pemanfaatan angin pada dunia rekreasi atau hiburan dewasa ini menjadi sangat besar mengingat kebutuhan rekreasi pada saat ini menjadi pokok. Pemanfaatan angin ini biasanya pada olahraga-olahraga yang memanfaatkan angin seperti hang gliding, hot air ballooning, kite flying, snowkiting, kite landboarding, kite surfing, paragliding, sailing, and windsurfing. Olahraga-olahraga ini sekarang menjadi populer dikalangan wisatawan, salah satu tempat rekreasi yang menyajikan fasilitas olahraga angin di Embung Batara Sriten, Desa Pilangrejo, Nglipar, Gunungkidul.
Wind Shear
Wind shear adalah perubahan arah atau kecepatan angin saat melalui jarak tertentu. Wind shear dapat terjadi secara horizontal maupun vertikal. Perubahan kecepatan angin terhadap ketinggian (horizontal wind shear) merupakan faktor utama dalam memperkirakan produksi energi melalui turbin angin. Telah dilakukan pengukuran perubahan kecepatan angin terhadap ketinggian yang disebabkan perbedaan kondisi atmosfer.
Metode umum untuk memperkirakan kecepatan angin untuk ketinggian yang lebih tinggi, dengan mengetahui kecepatan angin pada ketinggian yang lebih rendah disebut power law. Persamaan Power law untuk wind shear adalah sebagai berikut :
Di mana :
u0 = kecepatan angin yang telah diukur pada ketinggian tertentu
H0 = ketinggian pada kecepatan angin u0
H = ketinggian.
Eksponen wind shear α, berkisar 1/7 (0.14) untuk atmosfer dalam kondisi stabil. Bagaimanapun nilai α berubah – ubah tergantung pada daerah dan kondisi atmosfer. Dari persamaan di atas diketahui bahwa perubahan kecepatan angin terhadap ketinggian dapat diperkirakan seperti pada gambar 2.3, dengan catatan nilai α= 0,14. Dimana eksponen wind shear 0,14 merupakan standard dunia yang diukur pada ketinggian 10 m dan pada saat pengukuran kondisi cuaca stabil, sehingga dengan menggunakan data eksponen wind shear α pada ketinggian 10 m ini, kita dapat memperkirakan potensi daya angin sampai pada ketinggian 50 m.
Peran angin terhadap alam
Di dalam iklim gersang, sumber utama dari erosi adalah angin. Sirkulasi angin menggerakkan partikel kecil seperti debu melewati samudra hingga ribuan kilometer dari titik asalnya yang dikenal sebagai deflasi. Angin barat pada lintang tengah bumi memicu pergerakan arus samudra dari barat ke timur sepanjang samudra di bumi. Angin memiliki peran yang penting dalam membantu tumbuhan dan organisme yang tidak bergerak dalam menyebarkan benih, spora, serbuk sari dan lain-lain. Walaupun angin bukanlah mekanisme utama dalam penyebaran benih, namun angin menyumbang persentase besar dalam penyebaran biomassa dari tumbuhan darat
Erosi
Erosi dapat disebabkan dari pergerakan material oleh angin. Terdapat dua jenis efek utama. Pertama, angin menyebabkan partikel kecil terangkat dan berpindah ke daerah lainnya. Proses ini disebut dengan deflasi. Kedua, partikel yang tersuspensi ini mungkin akan menabrak objek padat dan menyebabkan erosi melalui abrasi. Erosi angin biasanya terjadi pada area dengan vegetasi rendah atau tanpa vegetasi, biasanya pada area dimana tidak terdapat hujan yang cukup untuk bertumbuhnya vegetasi. Sebagai contoh yaitu pembentukan dari gundukan pasir pada pantai atau gurun. Loess merupakan sedimen halus homogen, tidak berlapis, berpori, dan berwarna kuning pucat. Sedimen ini diendapkan sebagai deposit yang menyelimuti area dengan luas ratusan meter kuadrat dan tebalnya hingga puluhan meter. Sedimen ini cenderung berada di permukaan yang curam atau vertikal. Loess biasanya berkembang menjadi tanah yang subur. Pada kondisi iklim yang sesuai, area dengan sedimen ini merupakan area yang paling produktif di Bumi dari segi agrikultur. Endapan Loess merupakan endapan yang tidak stabil secara geologi dan akan tererosi dengan cepat. Sehingga, biasanya para petani menanam penghalang angin seperti pohon besar dan semak-semak untuk mengurangi erosi oleh angin.
Migrasi debu gurun
Pada pertengahan musim panas (bulan Juli pada belahan bumi utara), angin yang begerak ke arah barat, dari sabuk udara bertekanan tinggi yang bergerak ke utara, lalu mengembang ke arah utara dari Laut Karibia ke arah tenggara Amerika Utara. Ketika debu dari Sahara bergerak di sekitar batas selatan sabuk udara bertekanan tinggi, di dalam sabuk angin bergerak ke darat. Sehingga hujan ditekan dan langit berubah dari warna biru menjadi putih yang menyebabkan tingkat warna merah pada matahari terbenam. Kehadiran debu ini menyebabkan kualitas air menurun dengan menambahkan jumlah dari partikel yang mengudara. Lebih dari 50% dari debu Afrika yang mencapai Amerika Serikat mempengaruhi daerah Florida. Sejak tahun 1970, permasalah debu menjadi lebih parah dikarenakan periode kekeringan di Afrika.
Efek pada tumbuhan
Persebaran benih karena angin atau anemohory merupakan salah satu dari cara primitif penyebaran benih. Penyebaran benih dengan angin dapat melalui dua cara, yaitu benih dapat mengambang pada angin sepoi-sepoi atau menggelepar ke tanah. Contoh klasik dari mekanisme penyebaran diantaranya adalah dandellion dan maples.
Angin juga menghambat pertumbuhan tumbuhan. Pada garis pantai dan gunung terpencil, garis pohon lebih sedikit dibandingkan dengan daerah dengan ketinggian yang sama di darat dikarenakan angin kencang mengurangi pertumbuhan tanaman. Angin kencang mengikis permukaan tanah melalui erosi. Windthrow merupakan peristiwa ketika angin kencang menjatuhkan atau menarik akar pohon.
Angin dapat pula merusak tumbuhan melalui abrasi pasir. Angin kencang akan membawa pasir dan topsoil dengan kecepatan 40 km/jam hingga 64 km/jam. Angin seperti diatas menyebabkan kerusakan pada tumbuhan karena merusak sel tumbuhan, membuat tumbuhan menjadi rawan terhadap evaporasi dan kekeringan.
Efek pada hewan
Domba dan sapi merupakan hewan yang mudah terganggu oleh wind chill yang disebabkan oleh kombinasi dari angin dan temperature rendah. Ketika kecepatan angin yang mencapai 40 km/jam membuat rambut dan wol dari kedua hewan tersebut tidak dapat menahan dingin. Walaupun penguin menggunakan dua lapis lemak dan bulu untuk menjaga dari dingin baik di udara maupun di air, sayap dan kaki penguin tidak terlindungi dari dingin. Pada daerah terdingin di Antartika, penguin emperor menerapkan kebiasaan bergerombol untuk bertahan hidup dari angin dan dingin, secara bergantian mereka bertukar dengan anggota di luar grup untuk mengurangi hilangannya panas hingga 50%. Serangga terbang dapat dengan mudah terbawa angin sedangkan burung mengikuti jalur mereka sendiri dengan mengambil keutungan dari kondisi angin baik untuk terbang atau pun melayang.
Sumber suara
Angin menyebabkan timbulnya suara. Pergerakan dari udara, menyebabkan pergerakan dari bagian objek alam seperti dedaunan atau rumput. Objek objek ini akan menghasilkan suara apabila saling bersentuhan satu sama lain. Bahkan angin pelan pun akan menghasilkan derau lingkungan tingkat rendah. Apabila angin bertiup lebih kencang, dapat menimbul suara raungan dengan bermacam-macam frekuensi. Hal ini mungkin disebabkan ketika angin bertiup pada tempat yang berongga. Pada bangungan tinggi, banyak dari bagian struktur menjadi sumber derau suara yang menggangu pada kondisi angin tertentu. Contohnya yaitu pada balkon, bukaan ventilasi, bukaan atap atau kabel.
Distribusi rata - rata kecepatan angin dengan ketinggian lapisan batas bumi
Distribusi rata – rata kecepatan angin dari permukaan bumi 600 meter ke atas, kecepatan anginnya bertambah dipengaruhi oleh kepadatan permukaan bumi. Semakin berada diatas permukaan bumi maka kecepatan anginnya pun semakin tinggi untuk memutar turbin. Sebagai pendekatan untuk mencari perubahan kecepatan angin rata – rata VH melalui ketinggian H dan hubungannya dengan kecepatan angin yang diukur Vref pada ketinggian standar dari pengukuran untuk nilai yang diharapkan dari ketinggian poros turbin angin, sejumlah perhitungan sederhana digunakan, mengandung parameter yang mencerminkan kondisi permukaan lokal. Kekasaran permukaan merupakan salah satu faktor utama untuk menghasilkan ‘windshear’, lebih rendah 60 - 80 meter dari atmosfir.
V H / V ref = {log (H/Z0)/log (Href/Zo)}
Dimana Href adalah referensi ketinggian pada rata - rata kecepatan angin. Nilai parameter Z0 adalah tinggi dari kekasarnya permukaan . Nilainya bervariasi
mulai dari 0.0002 m untuk kondisi daerah kosong (laut) sampai 1 m untuk daerah perkotaan. Nilai dari 0.0002 hanya menunjukkan kondisi yang benar – benar kosong, tanpa adanya ombak. Untuk daerah seperti tanah lapang dan area terbuka dengan hanya beberapa pohon – pohon atau semak belukar maka Z0 = 0.03m (dibandingkan ke eksponen 1/7). Untuk daerah pertanian dengan lebih banyak penahan angin, bangunan (pertanian) yang tersebar maka mempunyai nilai Z0 kira - kira 0.1, sementara untuk hutan dan daerah yang serupa nilai nya 0.4. bergantung pada kondisi permukaan, dari 0.06 (kondisi sangat halus contohnya, laut) ke 0.6 (kondisi sangat kasar, contohnya, daerah perkotaan). Untuk studi umum, tanah lapang tidak dispesifikkan, nilai 0.14 atau 1/7 sering digunakan, mencerminkan tanah lapang yang tandus dengan sedikit semak belukar atau unsur - unsur lainnya.
Sejarah Energi Angin dan Manfaat Angin Bagi Manusia
Sejarah Energi Angin
Sebelum mengetahui manfaat dari energi angin, kita akan membahas terlebih dahulu mengenai sejarah energi angin itu sendiri. Tahukah Anda bahwa energi angin telah dimanfaatkan banyak orang sejak awal sejarah. Pada awal 5000 SM sudah banyak orang yang memanfaatkan energi angin untuk mendorong perahu di sepanjang Sungai Nill. Tak hanya itu saja, pada 200 SM China sudah memanfaatkan kincir angin sederhana untuk memompa air. sedangkan kincir angin sumbu vertikal dengan latar buluh tenun digunakan untuk menggiling biji-bijian di Persia dan juga Timur Tengah.
Pada abad ke 11 cara memanfaatkan dan menggunakan energi angin akhirnya sudah menyebar ke seluruh dunia. Pada abad tersebut orang-orang di Timur Tenga menggunakan kincir angin secara luas untuk memproduksi pangan. Di Eropa sendiri mulai terkenal energi angin semenjak para pedagang dan tentara salib yang pulang dengan membawa ide ini. Sedangkan Belanda mulai menyempurnakan kincir angin untuk menguras danau dan rawa-rawa yang ada di Delta Sungai Rhine.
Di akhir Abad 19 teknologi alternatif ini sudah mulai dimanfaatkan untuk memompa air di peternakan, pertanian serta menghasilkan energi listrik untuk rumah-rumah dan industri. Di akhir tahun 1920, Amerika menggunakan kincir angin kecil untuk menghasilkan listrik di daerah pedesaan yang belum menikmati layakan listrik. Akan tetapi semenjak layanan listrik sudah sampai di pedesaan, penggunaan kincir angin sudah mulai ditinggalkan.
Namun pada tahun 1970-an kincir angin kembali dilirik dan digunakan kembali karena kekurangan asokan minyak. Tentunya hal ini membuka jalan untuk menghasilkan pembangkit listrik tenaga angin sebagai sumber energi alernatif. Salah satu keuntungan dari pemanfaatkan energi angin adalah angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang ekonomis di banyak negara.
Tak hanya itu saja, kekhawatiran mengenai emisi dari bahan bakar fosil, harga bahan bakar fosil yang tinggi serta dukungan pemerintah mengenai pemanfaatan energi angin membuat energi alternatif yang satu ini digunakan oleh berbagai negara untuk menghasilkan energi listrik dan lainnya. Angin merupakan sekumpulan udara yang bergerak akibat dari adanya perbedaan tekanan udara dan rotasi bumi. Angin bergerak dari suhu rendah menuju suhu tinggi atau bergerak dari tekanan tinggi menuju tekanan rendah. Angin memberikan manfaat yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Asalkan manusia mengerti cara memanfaatkannya dengan benar. Sebelum membahas apa saja manfaat angin bagi kehidupan, ada baiknya mengetahui jenis angin agar lebih memahami.
Lalu apa manfaat angin bagi kehidupan kita? Itulah topik utama yang akan kita jawab. Setelah kita mengetahui berbagai jenis angin yang ada di kehidupan kita, yang mana angin-angin tersebut memiliki sifat hembusan masing-masing. Paling khas adalah, arah hembusan dan waktu angin tersebut di hembuskan. Angin dengan kapasitas sedang dan tidak berlebihan akan memberikan banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Manfaat angin yang banyak kita rasakan antara lain :
1. Memberikan kesejukan
Salah satu faktor kenapa gunung dan pantai merupakan tempat yang sangat nyaman adalah karena udaranya yang alami. Hebusan angin di pantai dan di gunung memberikan kesejukan di tubuh kita. Angin segar tersebut mampu menghalau rasa gerah karena panas udara pada tubuh kita.
2. Menerbangkan pesawat
Pesawat bisa bergerak karena sifat angin yang membantu mekanisme pesawat terbang dalam melakukan take off dan landing pada landasan pacu. Manfaat angin sebagai sumber tenaga penggerak yang memiliki tekanan yang jika di kombinasikan dengan sayap pesawat. Maka angin tersebut akan memberikan daya angkat ke atas, dan juga tekanan ke bawah.
3. Penggerak perahu nelayan
Angin di gunakan untuk membantu mengarahkan perahu nelayan. Sejak jaman nenek moyang, sebelum ditemukan mesin penggerak, anginlah yang digunakan sebagai penggerak perahu-perahu layar.
4. Manfaat Angin sebagai Energi Alternatif Di kawasan pesisir di Indonesia, selain digunakan untuk pembangkit tenaga listrik, energi angin juga digunakan sebagai penggerak baling-baling untuk penggerak pompa air. Pompa air ini digunakan para nelayan untuk membudidayakan beberapa komoditas air, seperti ikan kerapu, mutiara dan lainnya. Manfaat angin sebagai energi alternatif juga dapat dirasakan di bidang pertanian.
Terbukti pada beberapa kawasan pertanian di Indonesia telah menggunakan energi angin untuk sistem pengairan atau irigasi sawah, sehingga dapat memangkas biaya untuk irigasi. Pemanfaatan energi angin sangat dianjurkan karena energi ini tersedia langsung oleh alam dan tidak dapat habis selama masih ada matahari, air dan udara di bumi. Lalu, pemanfaatan dari ketersediaan energi angin ini bisa ditemui dimana saja. Sehingga, jika masyarakat mampu memperdayakan energi angin di setiap daerahnya, maka masing-masing daerahnya dapat mendapatkan energi terbarukan untuk kebutuhan sehari-harinya.
5. Penyerbukan tanaman
Angin selain bermanfaat bagi manusia dan hewan juga bermanfaat bagi tumbuhan. Manfaat angin bagi tumbuhan membantu terjadinya proses penyerbukan bunga-bungan pada tumbuhan. Dengan bantuan angin maka benang sari bisa melakukan penyerbukan kepada putik bunga.
6. Terjadinya Hujan di daratan
Hujan adalah salah satu anugerah tuhan yang memiliki manfaat bagi manusia. Hujan sangat penting dalam menjaga sumber air yang bisa dikonsumsi manusia. Hujan juga dibutuhkan oleh tanaman, dan tanaman yang segar akan mampu menghasilkan oksigen yang baik untuk dihirup oleh manusia. Sedangkan hujan sendiri tidak akan bisa turun tepat di daratan yang di huni manusia tanpa peranan angin.
Anginlah yang mebantu uap air laut bergerak ke daratan yang di huni manusia, sehingga hujan bisa turun di permukaan kehidupan manusia.
7. Penggerak pompa irigrasi
sponsored links
Angin memiliki tenaga yang bisa dimanfaatkan untuk menggerakkan mesin. Angin oleh dunia pertanian juga dimanfaatkan untuk menggerakkan pompa-pompa air dalam sistem irigrasi. Selain untuk menyirami tanaman. Manfaat energi angin bisa juga digunakan untuk menggerakkan pompa yang di fungsikan untuk mendapatkan air tawar bagi hewan ternak.
8. Penggilingan padi
Menggiling padi untuk mendapatkan beras bisa menggunakan mesin dengan sumber energi penggeraknya adalah angin. Ini bisa menjadi mesin yang murah dan ramah lingkungan karena menggiling padi tidak perlu menggunakan mesin dengan bahan bakar solar atau bensin yang semakin langka.
Hukum Buys Ballot Mengenai Arah Angin
Hukum Buys Ballot I
Berbunyi "Di belahan bumi utara arah angin menyimpang ke kanan dan di belah bumi selatan arah angin menyimpang ke kiri terhadap arah gaya gradien tekanan"
Hukum Buys Ballot II
Berbunyi "Di belahan bumi utara, di sekeliling tekanan udara tinggi angin mengalir secara searah jarum jam, dan di sekeliling sistem tekanan udara rendah, angin mengalir secara berlawanan arah jarum ja. Sedangkan di belah bumi selatan, di sekeliling sistem tekanan udara tinggi angin mengalir secara searah jarum jam"
Hukum Buys Ballot III
Berbunyi "Di bumi belahan utara, apabila kita membelakangi angin, maka pusat tekanan rendah terletak dalam arah tangan kiri agak ke depan, dan pusat tekanan tinggi terletak dalam arah tangan kanan sedikit ke belakang. Sedangkan jika di bumi belahan selatan kita membelakangi angin, maka pusat tekanan rendah terletak dalam arah tangan kanan agak ke depan, dan pusat tekanan tinggi terletak dalam arah tangan kiri sedikit ke belakang"
Sistem Angin Dunia
Sistem Angin Skala Makro
Sistem angin skala makro terjadi disebabkan oleh pola umum angin dunia, aliran angin di sekitar sistem tekanan yang berpindah dan angin-angin yang ditimbulkan oleh kondisi lokal.
Sistem Angin Skala Meso
Sistem Angin Skala Meso hanya terjadi pada skala lokal dan dimensinya keci (daerahnya kecil), angin skala meso hanya bertahan beberapa hari dalam suatu waktu tertentu, yang terjadinya umumnya sepanjang tahu. Angin meso bersifat lokal (angin lokal) seperti angin laut, angin darat, angin lembah, angin gunung.
Di Indonesia, angin-angin pada skala meso dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis diantaranya: ♣ Angin puting beliung
Angin puting beliung merupakan angin kencang yang berasal dari awan. Puting beliung dapat dibedakan menjadi tiga jenis: gust front, downburst, dan angin puyuh.
♣ Angin darat
♣ Angin laut
♣ Angin gunung
♣ Angin lembah
♣ Angin fohn.
Angin-angin di Indonesia
Berdasarkan ukuran kejadiannya, angin-angin di Indonesia dibagi menjadi tiga jenis, yaitu
♣ Angin-angin pada skala mikro
Angin-angin pada skala mikro merupakan angin yang terjadi pada kisaran area yang memiliki diameter 2 m. Contohnya adalah pusaran debu, dan angin-angin lain di sekitar bangunan-bangunan. Angin-angin pada skala mikro terbentuk karena pengaruh kondisi wilayah dalam skala mikro seperti penataan bangunan, jalan, taman, dan struktur lainnya. Pusaran debu berbeda dengan puting beliung. Pusaran debu berputar secara acak dengan peluang berputar secara siklonik dan antisiklonik adalah sama besar. Pusaran debu terjadi saat matahari memanas pada titik maksimum dan didukung dengan adanya kecepatan angin di tempat tersebut kurang dari 5 m/s serta perlu juga adanya lapisan udara yang lebih dingin beberapa derajat di atasnya. Sesaat sebelum terjadi, udara panas naik pada sisi-sisinya dan turun perlahan pada bagian tengah sehingga membentuk sel-sel konvektif 3 dimensi. Tempat dimana sel bertemu merupakan tempat yang berpotensi untuk membentuk pusaran debu.
♣ Angin-angin pada skala menengah atau meso (radius 2 m-20 km)
Di Indonesia, angin-angin yang tergolong dalam skala menengah adalah angin puting beliung, angin darat, angin laut, angin gunung, angin lembah dan angin fohn. Penjelasan angin darat, angin laut, angin gunung, angin lembah dan angin fohn bisa dilihat di tipe-tipe angin.
♣ Angin-angin pada skala sinoptik atau regional.
Puting beliung merupakan angin kencang yang berasal dari awan pada umumnya adalah awan kumulonimbus. Angin puting beliung terjadi akibat adanya dua buah massa udara berlainan suhu, kerapatan udara dan arah angin. Puting beliung dapat terjadi dalam waktu yang relatif singkat (kurang dari 1 jam) dengan kecepatan angin dapat lebih dari 60 km/jam, dan dapat hadir bersama hujan es jika arus udara turun yang ada cukup kuat. Angin puting beliung dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu gust front, downburst, dan angin puyuh.
Gust front adalah jumlahan badai petir yang menghembuskan angin kencang pada saat tiba. Gust front terjadi saat arus turun awan kumulonimbus cukup kuat sehingga awan akan meniupkan angin dingin di sepanjang daerah yang dilewati, angin ini berpotensi menimbulkan angin puyuh. Di Indonesia, gust front pernah terjadi di Makassar pada tanggal 1 Februari 2012.
Downburst adalah angin yang terbentuk saat udara awan menurun dengan cepat dan menyebar ke segala arah karena angin ini turun hampir atau tepat tegak lurus dengan permukaan bumi. Penyebab terbentuknya downburst tidak jauh berbeda dengan gust front, namun awan kumulonimbus penghasilnya hanya satu sel atau berkelompok dan lebih terlokalisasi. Sifat dari angin downburst ini adalah angin yang dingin dan mampu membawa hujan es jika terjadi sangat kuat.
Angin puyuh adalah jenis puting beliung yang mengeluarkan corong yang menghubungkan awan dengan tanah. Corong ini terbentuk dari tetes-tetes air maupun debu. Angin puyuh terbentuk dari olakan-olakan pada perbatasan udara panas dengan udara yang lebih dingin. Angin ini mudah terjadi pada wilayah yang datar dengan kecepatan mencapai 80-100 km/jam di wilayah Indonesia.
Angin-angin pada skala sinoptik atau regional (radius 20 km-2000 km)
Pada skala sinoptik, angin-angin di Indonesia dibedakan menjadi angin barat, angin timur dan angin siklon.
Angin barat adalah angin yang bertiup dari daratan Asia dan merupakan bagian dari angin muson dan juga angin timur. Angin barat terjadi ketika daratan Asia sedang mengalami musim dingin dan Australia mengalami musim panas. Saat itu, sistem tekanan udara di Asia akan tinggi dan di Australia terbentuk ITCZ (Intertropical Convergence Zone). ITCZ (Intertropical Convergence Zone) merupakan zona batas yang memisahkan angin pasat timur laut pada belahan bumi utara dari angin pasat tenggara pada belahan bumi selatan. ITCZ juga bisa menjadi tempat pertemuan antar angin pasat dari belahan bumi utara dengan angin pasat dari belahan bumi selatan.
Angin timur adalah angin yang bertiup ketika daratan Australia dikuasai oleh tekanan tinggi Australia Barat pada saat musim dingin dan ITCZ bergerak ke daratan Asia.
Angin siklon adalah angin yang dapat terbentuk di kawasan Laut Banda, Laut Arafura, Samudera Hindia, dan Laut Cina Selatan. Indonesia tidak lepas dari angin siklon meskipun letaknya berada di daerah tropik. Siklon-siklon yang terbentuk di Laut Cina Selatan, Laut Banda, dan Laut Arafura patut diwaspadai. Apabila angin siklon melemah, siklon-siklon ini dapat mengancam wilayah Indonesia secara langsung. Angin sinklon merupakan angin yang berputar dalam ukuran besar, dengan diameter pusaran hingga lebih dari 50 km. Terbentuk di wilayah samudera yang suhunya lebih besar dari 27 derajat celsius, dengan diawali dari suatu daerah yang secara meteorologi terganggu, misalnya akibat badai petir, atau perbatasan massa udara. Jika suhu lautan lebih dari 30 derajat celsius, angin sinklon dapat berkembang menjadi badai tropis dengan kecepatan mencapai 100km/jam disertai dengan hujan yang deras.
Madden Julian Oscillation
Selain angin-angin yang dikategorikan berdasarkan ukuran kejadiannya, terdapat pula salah satu fenomena angin yang keberadaannya memiliki dampak di Indonesia. Fenomena tersebut adalah Madden Julian Oscillation (MJO). Madden Julian Oscillation adalah suatu gejala cuaca yang terjadi di wilayah tropis yang berupa pergerakan daerah yang mendukung konveksi dan menekan proses konveksi. Dalam kata lain, Madden Julian Oscillation merupakan suatu gelombang atau osilasi submusiman yang terjadi pada lapisan troposfir di wilayah tropis. Gelombang tersebut terjadi sirkulasi sel dalam skala besar di ekuatorial yang bergerak dari barat ke timur, yaitu dari laut Hindia ke Pasifik Tengah dengan rentang daerah propagasi 15°LU – 15°LS. Madden Julian Oscillation terbentuk secara alami dari sistem interaksi antara laut dan atmosfer, dengan periode osilasi kurang lebih 30-60 hari (Madden dan Julian, 1971, 1972; Madden dan Julian, 1994). Fenomena Madden Julian Oscillation ditemukan oleh Roland Madden dan Paul Julian pada American National Center for Atmospheric Research (NCAR) di tahun 1971.
Madden Julian Oscillation merupakan hasil interaksi antara peristiwa konveksi di khatulistiwa dengan sirkulasi atmosfer lainnya. Madden Julian Oscillation memiliki periode perulangan antara 30-90 hari, bergantung terhadap pergerakan angin di lapisan troposfer yang memiliki tekanan 200 milibar dan faktor-faktor cuaca lainnya. Banyaknya curah hujan yang turun di Indonesia pada saat periodenya dipengaruhi oleh Madden Julian Oscillation bersama-sama dengan peristiwa-peristiwa cuaca tropik lainnya seperti ENSO (El Niño–Southern Oscillation) dan IOD (Indian Ocean Dipole). Periode MJO akan bernilai negatif di suatu wilayah apabila ditandai dengan aktivitas konveksi yang mengalami peningkatan. Pada kondisi normal, hal ini mendukung terbentuknya hujan dengan intensitas normal. Hal sebaliknya terjadi pada periode MJO positif.
Besar indeks Madden Julian Oscillation dapat diketahui dengan mengukur anomali dari radiasi gelombang panjang yang diemisikan oleh wilayah tropik. Pengukuran tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan satelit.
Fenomena Cuaca yang Berhubungan dengan Angin
Angin Baratan dan Arus Jet
Arus jet merupakan angin kencang yang bertiup di troposfir atas sebagai akibat bertemunya udara dari khatulistiwa yang panas dan udara kutub yang dingin. Arus jet terbentuk dari angin baratan yang bertiup dari kutub ke khatulistiwa. Arus jet ini bertiup dari barat ke timur pada ketinggian 7 – 16 km antara lintang 30° LU - 60° LU.
Arus jet ini berpengaruh besar dalam peristiwa-peristiwa cuaca di lintang tengah: ia mampu menghentikan badai tropis dan mempercepat waktu tempuh pesawat. Arus jet cenderung bertiup dalam lintasan yang berkelok-kelok mengikuti sistem tekanan tinggi dan tekanan rendah. Arus jet yang terletak cukup dekat dengan kita, bertiup di Australia.
Angin dan Bual (Upwelling)
Bual merupakan peristiwa naiknya lapisan laut yang lebih dalam ketika lapisan laut terluar ditiup angin yang arahnya sejajar pantai. Ada beberapa tempat di Indonesia yang mengalami bual, salah satunya terletak di pantai selatan Jawa.
Ketika bual terjadi, permukaan laut bersuhu lebih dingin. Jika pantai dikuasai udara lembab maka akan terbentuk kabut atau mendung rendah di sana. (sebagaimana yang pernah terjadi di Jogja menjelang masuknya musim hujan 2011-2012).
Bual ini sangat bermanfaat bagi kehidupan nelayan, karena membawa nutrisi dari dasar samudra ke atas sehingga populasi ikan bertambah.
El Niño – Southern Oscillation
Ketika tekanan udara di Pasifik Timur melemah, angin dagang melemah atau berganti arah (bertiup ke arah timur) sehingga bual di wilayah Peru melemah. Melemahnya bual ini membuat air laut hangat yang seharusnya tertiup ke Indonesia jadi tertumpuk di Peru.
Akibat penumpukan air hangat di Peru, air laut di Indonesia menjadi lebih dingin dari biasanya. Hujan sulit turun di Indonesia sementara perekonomian Peru terpuruk karena banyak ikan yang mati kepanasan dan populasi burung penghasil pupuk guano menurun.
Selama peristiwa El Niño ini, tekanan udara berangsur-angsur meninggi di Pasifik Timur dan menurun di Pasifik Barat, hal ini dinamai southern oscillation. Southern oscillation mengembalikan keadaan seperti semula dalam waktu 1 – 2 tahun.
Namun jika proses southern oscillation tadi terjadi berlebihan, maka yang terjadi adalah La Niña → hujan di atas normal terjadi di Indonesia dan Australia.
Indian Ocean Dipole
Selain El Niño – southern oscillation dan La Niña, anomali cuaca lain yang bisa mempengaruhi Indonesia (terutama bagian barat) adalah Indian Ocean Dipole (IOD).
Peristiwa IOD positif berkaitan dengan menguatnya angin timur secara abnormal di Sumatra, sehingga terjadi bual di pantai barat Sumatra dan penumpukan air hangat di Tanduk Afrika. Bual ini membuat suhu air laut di pantai barat Sumatra turun drastis sehingga Indonesia Barat mengalami kekeringan.
Peristiwa IOD positif dapat terjadi bersama El Niño seperti tahun 1997. Akibatnya terjadi kebakaran hutan yang parah dan kekeringan di hampir seluruh wilayah Indonesia.
Bencana Alam Akibat Angin
Di dunia, pernah ada beberapa kejadian akibat dari angin yang sangat kencang. Angin ini menyebabkan bencana alam yang membuat kerugian dan banyak korban jiwa. Beberapa kejadiannya adalah sebagai berikut.
1. Topan Bhola 1970
Kerugian: 480 juta dollar Amerika (2008) Daerah terdampak: India, Pakistan timur (sekarang daerah Bangladesh)
Angin yang menghantam pantai Bangladesh pada 12 November ini mencapai kecepatan 185 km per jam. Angin ini menewaskan lebih dari 500.000 orang dan menghabiskan seluruh daerah yang dilewati. Bahkan pada suatu daerah yang bernama Thana, lebih dari 45 % populasinya lenyap. Angin ini merupakan angin topan terhebat yang tercatat sejarah dan merupakan salah satu bencana alam paling mematikan.
2. Badai Nora 1966
Nora merupakan nama yang diberikan untuk empat topan tropis yang berada di daerah timur Samudera Pasifik dan sepuluh topan tropis yang berada di daerah barat Samudera Pasifik. Perkiraan orang yang meninggal akibat badai ini tidak diketahui secara pasti, namun menurut perkiraan, sekitar 300.000 – 500.000 jiwa. Angin ini terbentuk 7 November di selatan Meksiko, kemudian berkembang pada 9 November dan menjadi badai kategori 2 pada 10 November. Kumpulan besar ini bergerak terus ke barat dan menyerang sisi barat Samudera Pasifik.
3. Badai Katrina
Badai ini mulai terbentuk pada Agustus 2005. Kecepatannya yang mencapai 160 mil per jam membuatnya dimasukkan ke dalam kategori 5. Badai Katrina menghantam daratan Amerika Serikat tepatnya Louisiana dan Mississipi pada 29 Agustus. Dengan korban yang lebih dari 100 jiwa, bencana ini membuat kerugian sekitar 30 juta dollar Amerika dan termasuk salah satu bencana termahal di Amerika Serikat.
4. Badai Sandy
Badai yang menghantam New York pada Oktober 2012 ini melumpuhkan kegiatan perkotaan di New York. Walaupun masuk dalam kategori 1, dengan kecepatan rerata sekitar 120 km per jam, namun badai ini menyisakan luka bagi masyarakat New York. Bahkan New York Stock Exchange ditutup selama dua hari (pertama kali semenjak badai salju 1888). Maraton tahunan The New York City juga dibatalkan. Bencana ini merupakan yang keempat terhebat setelah dua serangan badai Katrina dan Topan Andrew.
5. Tornado ‘Tiga Negara’
Tornado yang dijuluki ‘tiga negara’ ini melewati tiga negara bagian Amerika Serikat yaitu Missouri, Illinois, dan Indiana pada 18 Maret 1925. Tornado ini memanjang sejauh 219 mil dan menghancurkan apa yang dilewatinya dan menyebabkan sekitar 200 orang lebih terluka. Sekitar 540 orang meninggal dunia akibat kejadian ini.
6. Tornado Daulatpur-Saturia
Tornado yang terjadi di Bangladesh 26 April 1989 dan menjadi tornado yang paling mematikan di Bangladesh sepanjang sejarah. Tornado ini menyerang Daulatpur (bagian timur) dan Saturia (bagian utara). Bagian yang terkena tornado ini sebelumnya mengalami kekeringan selama 6 bulan yang ditengarai merupakan penyebab munculnya tornado ini.
7. Topan Damrey (Labuyo)
Topan yang mulanya merupakan badai pada 19 September berubah kategorinya menjadi topan pada 24 September dan dinamai Damrey (bahasa Kamboja dari ‘gajah’). Angin ini memporak-porandakan Hainan dengan kecepatan angin maksimal hinggal 180 km per jam.
8. Topan La Nina (1975)
Mulai terbentuk 30 Juli 1975, menyerang 6 Agustus 1975 Kecepatan maksimal 250 km per jam Kerusakan ≥ $1.2 miliyar dollar (1975) atau ≥ 5 miliyar dollar (2009) Area terdampak: Tiongkok, Taiwan Topan La Nina sebenarnya hanya terjadi sebentar, namun menghasilkan kerusakan yang besar. Lebih dari 100.000 orang meninggal dunia yang diakibatkan oleh banjir yang membuat angin ini merupakan salah satu yang paling mematikan di dataran utama Tiongkok. Topan ini menyebabkan tanah longsor dan kerusakan di sekitar Sungai Huai. Curah hujan sebesar 1062 mm per hari menyebabkan Bendungan Banqiao jebol. Beberapa tanggul lain juga rusak akibat derasnya aliran sungai menyebabkan terbentuk ‘danau sementara’ yang besar.
9. Topan Haiyan (2013)
Topan Haiyan adalah penamaan yang diberikan dari bahasa Tionghoa, sedangkan dalam kebudayaan bencana di Filipina disebut sebagai angin topan Yolanda. Topan Haiyan menjadi salah satu badai siklon terdahsyat yang pernah tercatat. Kejadian Topan Haiyan paling mematikan terjadi pada 2013 silam. Bulan November 2013, angin Topan Haiyan telah membunuh sedikitnya 7.000 jiwa di Filipina. Jika dilihat dari proses terbentuknya, angin topan Haiyan mulanya muncul di suatu kawasan bertekanan rendah di wilayah tenggara Pohnpei di sekitar bagian barat Samudera Pasifik. Perbedaan tekanan udara yang begitu besar di wilayah ini telah membentuk angin topan Haiyan semakin besar. Kecepatan maksimal yang dicatat Badan Meteorologi Jepang kala itu mencapai 315 km/jam atau setara dengan 195 mph.
9. Topan Okeechobee Amerika Serikat (16 September 1928)
Danau Okeechobee adalah danau air tawar di daerah Amerika Serikat yang terletak di Florida dekat kota Weshtown Beach. Penduduk di sekitar danau air tawar terbesar ke dua di Amerika Serikat ini telah mengetahui ketika akan datang badai angin di daerah mereka. Hal ini karena telah diprediksi sebelumnya. Tetapi hingga waktunya tiba badai tersebut tidak kunjung datang, maka mereka pun memutuskan untuk kembali pulang. Tetapi kenyataan berkehendak lain, tepat pada tanggal 16 September 1928, badai tersebut datang. Angin topan dengan kecepatan 226 km/jam ini menghancurkan kota kecil di pinggiran danau, angin topan ini juga menyebabkan banjir yang sangat hebat yang berlangsung selama berminggu-minggu. Dikabarkan sekitar 2.500 nyawa melayang akibat musibah ini.
Software Pemetaan Kecepatan Angin
Perangkat lunak WR Plot
WR Plot adalah perangkat lunak yang digunakan untuk memplotkan data arah dan kecepatan angin secara otomatis dengan menerapkan sistem wind . Sebagaimana dikertahui bahwa wind rose memberikan dua informasi sekaligus arah angin serta kecepatannya. Biasanya penyajian seperti ini sangat berguna dalam dunia navigasi atau pelayaran.Program ini mampu menjelaskan statistic wind rose dan plotnya untuk beberapa format data meteorologi. Nilai yang terdapat dalam windrose merupakan nilai hitungan statistika dari sebaran data klimatologi unsur cuaca umumnya minimal 10 tahun dengan kata lain perangkat ini menampilkan nilai sebaran frekuensi yang terdapat pada angin di tiap sektor arah angin secara spesifik dan kecepatan kelas angin untuk menunukkan suatu lokasi dan periode waktunya.Dalam satu paket perangkat ini, tidak hanya visualisasi arah angin yang dapat dilihat tetapi juga tabel sebaran distribusi frekuensi dari kecepatan angin beserta stabilitas kelasnya,resultan unit vector
dan fitur yang lainnya.(www.weblakes.com/lakewrpl.html). Fitur lainnya yang terdapat pada WR Plot adalah dapat menganalisis data cuaca dalam bentuk format SCRAM, CD144,SAMSON, HUSWO, dan bentuk TD-3505, membaca data AERMOD dan ISCST3pre-proses data meteorologi, menampilkan diagram angin berdasarkan kecepatanangin dan kelas-kelasnya, menampilkan intensitas hujan, termasuk data presipitasi(www. weblakes. com/ lakewrpl. html).
Lihat pula
Referensi
- ^ "Enhanced F Scale for Tornado Damage". Storm Prediction Center. Diakses tanggal 2009-06-21.
- ^ Dr. Steve Ackerman (1995). "Sea and Land Breezes". University of Wisconsin. Diakses tanggal 2006-10-24.
- ^ JetStream: An Online School For Weather (2008). "The Sea Breeze". National Weather Service. Diakses tanggal 2006-10-24.
Bacaan terkait
- Buku LLC, 2010. Iklim di Kanada: Angin Chinook, Kekeringan di Kanada, Suhu di Kanada, Iklim di Manitoba, Selat Northumberland iklim mikro, Snowbelt. ISBN 1156424402.
- C. Donald Ahrens, 2000. Essentials of Meteorology: An Invitation to the Atmosphere (with CD-ROM). 3rd Edition. Brooks Cole.
- Dr. Gary L. Johnson, 2006. Wind Energy Systems by Dr. Gary L. Johnson. Edition. University Reprints.
- Stefan Emeis, 2012. Wind Energy Meteorology: Atmospheric Physics for Wind Power Generation (Green Energy and Technology). 2013 Edition. Springer.
Pranala luar
- Meteorology Guides: Forces and Winds – Instruksional modul dari University of Illinois
- Names of Winds – Sebuah daftar dari Layanan Cuaca Golden Gate
- Wind Atlases of the World – Daftar atlas angin dan survei angin dari seluruh dunia
- Winds of Mars: Aeolian Activity and Landforms – Paper dengan slide yang menggambarkan aktivitas angin di planet Mars
- Classification of Wind Speeds
- Wind-speed chart
- The Bibliography of Aeolian Research
- NOAA's National Weather Service