Gambar 5 Penakar hujan tipe observatorium Sumber: foto pribadi.
2.3 Stabilitas Atmosfer
Stabilitas atmosfer dapat ditentukan secara statis dan dinamis. Stabilitas atmosfer
statis hanya ditentukan oleh gradien suhu, sedangkan
stabilitas atmosfer
dinamis ditentukan oleh gradien suhu maupun
kecepatan angin. Stabilitas atmosfer dinamis dapat ditentukan dengan angka Richardson
Richardson NumberRi.
Menurut Oke 1978: “The Richardson Number is a convenient means of categorizing
atmospheric stability
and the
state turbulence in the lowest layer
”. Persamaan Ri adalah sebagai berikut
Paulson 1970; Thom 1975; Oke 1978; McInnes et al. 1991; Arya 2001; Pereira et al.
2003; Zhang et al. 2010:
Ri = g
∂ϴ ∂z
T
a
∂ u
∂z
2
Keterangan : g
: percepatan gravitasi 9.8 m s
-2
T
a
: suhu absolute pada ketinggian z
a
; z
a
= z
1
z
2 12
θ : suhu potensial K;
θ = T − Γ
d
z dengan Γ
d
merupakan dry adiabatic lapse rate sebesar -0.00976 K m
-1
, T merupakan suhu absolute K, dan
z merupakan tinggi pengukuran meter Pada kondisi lapse kuat tidak stabil, free
forces mendominasi dan Ri bernilai negatif dengan meningkatnya gradien suhu, tetapi
peningkatan gradien
kecepatan angin
diperkecil. Pada kondisi inverse stabil, Ri bernilai positif dan Ri bernilai mendekati nol
pada kondisi netral Oke 1978.
2.4 Transfer
Momentum dan
Bahang Q
H
Fluks merupakan perpindahan massa dan energi per satuan waktu per satuan luasdan
jarak. Ada beberapa metodologi pengukuran fluks momentum dan bahang, yaitu sebagai
berikut: 1.
Metode Korelasi Eddy
Penentuan fluks momentum dan bahang pada permukaan seragam, yaitu sebagai
berikut Oke 1978; Arya 2001: τ = −ρ u w
H =
ρ C
p
θ w
Penentuan fluks momentum dan bahang dengan metode korelasi eddy sangat mudah,
tetapi membutuhkan peralatan berkualitas baik dengan sistem pengamatan yang tinggi
laju pengambilan 10-100 s
-1
, seperti sonic, laser,
atau hot-wire
anemometer dan
termometer thin-wire resistance. Kelebihan metode ini adalah pengukuran pertukaran
turbulen secara langsung, tanpa banyak membatasi asumsi mengenai permukaan alam
permukaan yang homogen.
2. Metode Aerodinamik dan Gradien
Penentuan fluks momentum dan bahang dengan metode aerodinamik dan gradien
Oke 1978; Arya 2001; June 2012: τ = ρ K
m
∂u ∂z
Q
H
= ρ C
p
k
2
u
2
− u
1
θ
2
− θ
1
ln z
2
− d z
1
− d
2
φ
m
φ
s
Keterangan: τ : transfer momentum N m
-2
K
m
: eddy viscosity m
2
s
-1
ρ : kerapatan udara kering kg m
-3
June 2012 ρ = 1.293
273.15 T
Q
H
: transfer bahang W m
-2
u : kecepatan angin m s
-1
θ : suhu potensial K d
: perpindahan bidang nol meter C
p
: bahang spesifik udara kering pada tekanan konstan 1004.67 J K
-1
kg
-1
s
: dimensionless gradient of θ
m
: dimensionless wind shear Penentuan fluks momentum dan bahang
ini baik digunakan pada pengukuran angin yang berbeda dengan ketinggian yang
Kategori