Cuaca - Pentingnya tekanan atmosfir

Berat 1 inci persegi dari atmosfir adalah 14.7 lbs

Di permukaan laut, lapisan atmosfir memberikan tekanan pada bumi sebesar 14,7 pounds per inci persegi. Artinya, sepetak udara seluas 1 inci persegi, mulai dari permukaan sampai ke batas atmosfir yang paling tinggi, mempunyai berat 14,7 pound. Seorang yang berdiri di ketinggian permukaan laut juga akan merasakan tekanan yang sama dari atmosfir. Tapi sebenarnya tekanan ini tidak berupa tekanan dari atas ke bawah, tapi akan dirasakan pada seluruh permukaan kulitnya.

Tekanan sebenarnya di sebuah tempat dan pada satu waktu akan berbeda tergantung pada ketinggian, suhu dan kerapatan udara (air density). Kondisi ini juga berpengaruh pada kinerja pesawat, terutama yang berhubungan dengan lepas landas, rate of climb (kemampuan mendaki) dan mendarat.

PERHITUNGAN TEKANAN ATMOSFIR

Tekanan udara biasanya diukur dalam satuan inci air raksa (mercury, in.Hg) oleh sebuah barometer air raksa. Barometer ini mengukur ketinggian dari kolom air raksa yang ada di dalam sebuah tabung kaca. Salah satu ujung dari tabung air raksa itu dibiarkan terbuka untuk mendapatkan tekanan dari atmosfir, yang mendorong air raksa di dalam tabung. Jika tekanan di luar bertambah, maka akan menekan air raksa yang ada di dalam tabung untuk bergerak ke atas, kebalikannya kalau tekanan berkurang maka permukaan air raksa dalam tabung akan turun. Ketinggian air raksa dalam tabung menjadi tolok ukur tekanan atmosfir. Tipe barometer ini biasanya digunakan di lab atau stasiun pengamatan cuaca, tapi tidak mudah dipindahkan, dan sedikit sulit untuk dibaca.

Barometer air raksaBarometer AneroidBarometer aneroid adalah alternatif lain yang dapat digunakan, mudah dibawa dan dibaca. Barometer aneroid terdiri dari bejana tertutup yang disebut dengan sel aneroid, yang mengembang dan mengkerut karena perbedaan tekanan. Sel aneroid ini menempel pada indikator tekanan melalui sambungan mekanis untuk mendapatkan bacaan tekanan atmosfir. Sensor tekanan di pesawat pada dasarnya adalah barometer aneroid. Juga perlu dicatat bahwa sambungan mekanis dari barometer aneroid ini menyebabkan akurasinya yang kurang dibandingkan dengan barometer air raksa.

Untuk mendapatkan sebuah referensi bagi tekanan dan suhu, maka dibuat International Standard Atmosfir (ISA). Nilai baku dari standar ini menjadi dasar dari beberapa instrumen penerbangan dan hampir semua data kinerja (performance) pesawat.

Tekanan standar di permukaan laut didefinisikan sebagai 29,92 in.Hg pada 15° C. Tekanan udara juga dikenal dalam satuan millibars, dengan 1 in.Hg kira-kira sama dengan 34 millibars dan standar tekanan di permukaan laut 1013,2 millibars. Biasanya indikasi tekanan berkisar dari 950,0 sampai 1040,0 millibars. Constant Pressure Chart dan Hurricane Pressure Report ditulis menggunakan satuan millibars.

Tekanan di sebuah stasiun cuaca di konversi dan dilaporkan dalam bentuk tekanan permukaan laut

Karena stasiun pengamatan cuaca berada di seluruh penjuru bola dunia, maka bacaan tekanan barometrik setempat di konversi ke tekanan permukaan laut untuk mendapatkan standar bagi penyimpanan rekaman dan pelaporan. Untuk menghasilkan nilai ini, setiap stasiun akan mengubah tekanan barometrik dengan menambahkan 1 inci air raksa setiap kali naik 1000 kaki. Contohnya, sebuah stasiun di 5000 kaki di atas permukaan laut, dengan bacaan tekanan 24.92 inci air raksa akan melaporkan tekanan di permukaan laut 29.92 inci. Dengan menggunakan bacaan permukaan laut dengan angka yang umum akan menjamin bahwa altimeter (alat penunjuk ketinggian) di pesawat akan di setel dengan benar, berdasarkan pembacaan tekanan pada saat itu.

Dengan mengamati gejala tekanan barometrik pada cakupan daerah yang luas, peramal cuaca akan bisa lebih akurat meramalkan pergerakan sistem tekanan dan cuaca yang berhubungan dengannya. Contohnya, jika ada sebuah pola tekanan yang meningkat di sebuah stasiun pengamatan cuaca biasanya menunjukkan bahwa cuaca yang baik akan terjadi sesaat kemudian. Sebaliknya, penurunan tekanan atau jatuhnya tekanan secara cepat biasanya menunjukkan bahwa cuaca buruk dan kemungkinan ada hujan atau badai akan terjadi.

EFEK KETINGGIAN PADA TEKANAN ATMOSFIR

Jika ketinggian meningkat maka tekanan akan berkurang, karena berat udara akan berkurang. Sebagai rata-rata setiap kali ketinggian meningkat 1000 kaki maka tekanan atmosfir akan berkurang 1 in.Hg. Pengurangan ini (peningkatan density altitude, ketinggian diukur dari kerapatan udara) mempunyai pengaruh besar pada kinerja (performance) pesawat.

Jarak Take off bertambah seiring dengan peningkatan ketinggian
EFEK KETINGGIAN PADA PENERBANGAN

Ketinggian mempengaruhi setiap aspek penerbangan dari pesawatnya sendiri dan kinerja manusia. Di tempat yang tinggi, dimana tekanan atmosfir berkurang, jarak untuk lepas landas dan mendarat akan bertambah, begitu juga kemampuan untuk mendaki akan berkurang.

Sewaktu pesawat lepas landas, gaya lift harus dikumpulkan dengan aliran udara di sekitar sayap. Jika udaranya tipis, maka pesawat butuh bergerak lebih cepat lagi untuk mendapatkan lift yang cukup untuk terbang, maka pesawat butuh landasan yang lebih panjang. Sebuah pesawat yang membutuhkan landasan sepanjang 1000 kaki di ketinggian yang sama dengan permukaan laut, akan membutuhkan hampir dua kali lipat pada landasan yang mempunyai ketinggian 5000 kaki. Juga pada ketinggian yang lebih tinggi, dikarenakan berkurangnya kerapatan udara, maka efisiensi mesin pesawat dan baling-baling akan berkurang. Ini akan mengakibatkan pengurangan rate of climb (kemampuan mendaki) dan landasan yang lebih panjang untuk lepas landas dan menghindari halangan (obstacle) yang ada di darat.

EFEK DARI PERBEDAAN KERAPATAN UDARA

Perbedaan kerapatan udara karena perbedaan suhu mengakibatkan perbedaan tekanan. Hal ini akan diikuti oleh pergerakan dalam atmosfir, vertikal dan horisontal, dalam bentuk arus dan angin. Pergerakan dalam atmosfir, digabungkan dengan kandungan uap air (moisture) menghasilkan awan dan precipitation (salju, hujan dll) yang kita sebut cuaca.

ANGIN

Perubahan tekanan dan suhu menghasilkan 2 jenis pergerakan dalam atmosfir, pergerakan vertikal dari arus naik dan turun, serta pergerakan horisontal dalam bentuk angin. Kedua tipe pergerakan ini sangat penting, karena keduanya mempengaruhi lepas landas, mendarat, dan pengoperasian jelajah pesawat. Lebih penting lagi bahwa pergerakan ini di atmosfir, yang disebut sirkulasi atmosfir, menyebabkan perubahan cuaca

Istilah:

ISAInternational Standard Atmosphere: Standard atmospheric onditions consisting of a temperature of 59°F (15°C), and a barometric pressure of 29.92 in. Hg. (1013.2 mb) at sea level. ISA values cane calculated for various altitudes using standard lapse rate.

disclaimer

Semua tulisan di site ini hanyalah untuk belajar dan meningkatkan ketrampilan personel penerbangan dan menambah wawasan masyarakat umum. Jika ada perbedaan dengan dokumen resmi dari otoritas yang berwenang dan pabrik pesawat, maka dokumen resmilah yang berlaku. Klik di judul disclaimer di atas untuk melihat keseluruhan aturan penggunaan ilmuterbang.com
Go to top