ME 2112: Pengantar Meteorologi

Baik, berikut adalah catatan studi berdasarkan slide yang Anda berikan:

• ME 2112 adalah kode mata kuliah untuk Meteorologi Umum.
• Dosen pengampu adalah Drs. Zadrach L. Dupe, Msi.
• Program studi yang bersangkutan adalah Meteorologi - ITB.

Atmosfer

• Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari fenomena atmosfer, termasuk dinamika, fisika, dan kimia atmosfer.
• Meteorologi secara umum adalah kajian dinamika dan termodinamika atmosfer yang mempengaruhi kehidupan manusia.
• Cuaca adalah kondisi sesaat atmosfer, terutama berkaitan dengan pengaruhnya terhadap kegiatan manusia dengan variabilitas jangka pendek (menit hingga bulan).
• Definisi populer cuaca mencakup temperatur, angin, kelembaban, presipitasi, perawanan, kecerahan, dan jarak pandang.
• Iklim adalah deskripsi statistik kondisi atmosfer jangka panjang (30 tahun menurut WMO).

Kegunaan Mempelajari Meteorologi

• Peringatan cuaca ekstrim penting dilakukan.
• Dalam bidang pertanian, meteorologi membantu menentukan waktu tanam dan panen untuk menghindari cuaca buruk.
• Meteorologi penting untuk transportasi dan pelayanan publik (pelayaran, penerbangan, peringatan banjir).
• Meteorologi berguna untuk kepentingan komersial.

Parameter Meteorologi yang Diukur

• Temperatur, kecepatan angin, arah angin, perawanan (tipe, ukuran, ketinggian), presipitasi (tipe, jumlah, lokasi), dan visibilitas (fog, haze).
• Kelembaban, trend/kecenderungan cuaca, dan waktu perubahan signifikan.
• Kejadian serta fenomena cuaca ekstrim.

Temperatur

• Kelvin (K) adalah satuan SI yang digunakan dalam perhitungan temperatur.
• Derajat Celcius (°C) adalah satuan non-SI yang umum digunakan.
• Derajat Fahrenheit (°F) adalah satuan non-SI yang umum dipakai di Amerika Serikat
• 0 K setara dengan -273.15 °C.
• Rumus konversi Kelvin ke Celcius: TKelvin = TCelcius + 273.15
• Gradien vertikal temperatur tipikal adalah ~0.01 °C m⁻¹, tetapi bisa lebih besar pada inversi temperatur lapisan batas (sampai ~0.2 °C m⁻¹ ).
• Gradien horizontal temperatur pada skala sinoptik biasanya < 1°C per 100 km (0.01 °C km⁻¹), mencapai ~5 °C per 100 km pada daerah front.
• Efek lokal seperti pemanasan matahari dapat menyebabkan gradien temperatur yang besar untuk skala kecil.
• Isoterm adalah garis pada peta yang menghubungkan titik-titik dengan temperatur yang sama.

Tekanan

• Satuan SI untuk tekanan adalah Pascal (Pa).
• Tekanan atmosfer dinyatakan dalam hectopascal (hPa).
• 1 hPa = 100 Pa.
• Tekanan juga sering dinyatakan dalam millibar (mb).
• 1 mb = 1 hPa.
• Tekanan muka laut standar adalah 1013.25 mb atau 1013.25 hPa.
• Gradien vertikal tekanan (~0.14 mb m⁻¹) jauh lebih besar daripada gradien horizontal (< 0.1 mb km⁻¹).

Kecepatan Angin

• Meter per detik (m/s) adalah unit SI untuk kecepatan angin.
• 1 knot (kt) = 0.514 m/s ≈ 0.5 m/s.
• 1 kilometer per jam (kph) = 0.278 m/s.
• 1 mil per jam (mph) = 0.447 m/s.

Arah Angin

• Arah angin dinyatakan dari arah mana angin itu datang.
• Arah angin dinyatakan dalam derajat dari utara menggunakan kompas.
• Karena variabilitas angin yang tinggi (gustiness), arah angin biasanya dinyatakan secara umum (utara, timur, barat).

Kelembaban

• Kelembaban relatif dinyatakan dalam persen (%) dan menunjukkan jumlah uap air dalam udara dibandingkan dengan jumlah maksimum yang mungkin pada temperatur tertentu.

Kelembaban Relatif (RH)

• RH = (Pv / Ps) * 100%, dengan Pv adalah tekanan uap air dan Ps adalah tekanan uap jenuh.
• Berguna untuk menentukan potensi pembentukan kabut atau awan. Kondensasi terjadi jika RH mencapai 100%.
• Titik embun adalah temperatur dimana parcel udara dengan kandungan uap air konstan harus didinginkan agar menjadi jenuh.
• Depresi titik embun adalah perbedaan antara temperatur parsel udara dengan temperatur titik embunnya.
• Mixing ratio/perbandingan campuran adalah perbandingan massa uap air terhadap massa udara kering.
• Kelembaban spesifik adalah perbandingan massa uap air terhadap massa udara lengas.
• Kelembaban absolut (densitas uap) adalah massa uap air per satuan volume udara lengas.

Pembagian Ruang-Waktu

• Skala lokal (mikro): waktu beberapa jam hingga ~1 hari, jarak <2 km, fenomena konveksi lokal, kumulus kecil, kabut, variasi angin permukaan.
• Skala regional (meso): waktu jam hingga beberapa hari, jarak beberapa km hingga ~100 km, fenomena thunderstorms, front, angin darat-angin laut.
• Skala besar (sinoptik): waktu lebih dari ~10 hari, jarak beberapa 100 km hingga ~1000 km, fenomena sistem tekanan tinggi dan rendah.

Gravitasi dan Hukum Kepler

• Gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda bermassa.
• Hukum Gravitasi Newton: F = G(m1*m2/r^2), dimana G adalah konstanta gravitasi (6.67 x 10^-11 Nm²/kg²), m1 dan m2 adalah massa benda, dan r adalah jarak antara keduanya.
• Hukum Kepler menjelaskan gerakan planet mengelilingi matahari.

Komposisi Atmosfer

• Lapisan tipis yang melingkupi permukaan bumi dengan 99% kandungan atmosfer berada pada 30 km lapisan terbawah.
• Atmosfer berperan penting dalam menjaga suhu bumi dan melindungi dari radiasi berbahaya.

Komponen Gas Permanen

• Nitrogen (N2): 78.08%
• Oksigen (O2): 21%
• Argon (Ar): 0.9%

Komponen Gas Variabel

• Uap Air (H2O): 0-4% - Mempengaruhi kondisi cuaca.
• Karbon Dioksida (CO2): 0.038% - Gas rumah kaca utama.

Asal Mula Atmosfer

• Awalnya didominasi hidrogen dan helium.
• Gas lain muncul melalui pelepasan dan perembesan dari dalam bumi (uap air, karbon dioksida, nitrogen).

Komposisi Atmosfer Saat Ini

• Terdiri atas campuran molekul gas, partikel tersuspensi (padat dan cair), dan presipitasi.
• Homosfer: dibawah 80 km, komposisi homogen.
• Heterosfer: diatas homosfer, didominasi gas ringan (H dan He).

Uap Air (H2O)

• Konsentrasi berkurang dengan cepat terhadap ketinggian.
• Waktu tinggal di atmosfer relatif singkat (10 harian).

Karbon Dioksida (CO2)

• Masuk ke atmosfer melalui respirasi, peluruhan, erupsi gunung api, dan pembakaran.
• Dihilangkan dari atmosfer melalui fotosintesis.
• Waktu tinggal di atmosfer ~150 tahunan.

Ozon (O3)

• Terbentuk di stratosfer dari oksigen.
• Menyerap radiasi UV.

Aerosol

• Partikel tersuspensi (debu, asap).
• Berperan dalam pembentukan awan dan mengurangi visibilitas.

Struktur Vertikal Atmosfer Berdasarkan Temperatur

• Troposfer: lapisan terbawah, temperatur menurun dengan ketinggian.
• Stratosfer: mengandung lapisan ozon, temperatur meningkat dengan ketinggian.
• Mesosfer: temperatur menurun dengan ketinggian, tempat meteor terbakar.
• Termosfer: lapisan terluar, temperatur sangat tinggi karena radiasi matahari.

Struktur Vertikal Atmosfer Berdasarkan Properti Elektrik

• Ionosfer: terdapat lapisan D, E, dan F.

Troposfer

• Tempat terjadinya fenomena cuaca.
• Dibatasi oleh tropopause.

Lapisan Batas

• Sublapisan troposfer yang dipengaruhi gesekan permukaan.

Stratosfer

• Mengandung lapisan ozon.

Semoga ringkasan ini membantu!