CAPE
Convective Available Potential Energy (CAPE) adalah energi total dari gaya apung di kolom udara yang tersedia untuk mengangkat parse ludara. CAPE secara langsung berhubungan dengan kecepatan vertikal potensial maksimumdalam updraft. Persamaan untuk CAPE adalah:
dimana :
Zf = ketinggian lapisan Level of FreConvection (LFC) (m)
Zn = ketinggian lapisan ekuilibrium (m)
Tp = suhu parsel (℃)
Tl = suhu lingkungan (℃)
g = gravitasi (m/s2)
dz = beda ketinggian (m)
Lifted Index (LI)
Lifted Index adalah nilai yang diperoleh dari selisih antara suhu udara lapisan 500 mb dengan suhu udara parsel udara pada lapisan500 mb yang dinaikkan secara adiabatis dari lapisan batas atmosfer. Persamaan LI adalah :
di mana:
T500 = suhu udara lapisan 500 mb (K)
Tgp = suhu parsel udara di lapisan 500 mb (K)
K-Index (KI)
K-Index merupakan indikator potensi adanya badai akibat pergerakan konvektif yangdihitung berdasarkan nilai suhu pada lapisan850, 700, dan 500 mb beserta nilai suhu titikembun pada lapisan 850 dan 700 mb. Nilainya dirumuskan dalam persamaan:
Di mana:
T = suhu (℃)
Td = suhu titik embun (℃)
Showalter Index (SI)
Showalter index (SI) merupakan indeks yangdigunakan untuk mengetahui ketidakstabilan udara di troposfer tengah, tepatnya antara lapisan 850 dan 500 mb. Nilai-nilai indeks didasarkan pada jumlah uap air dan energi yangterkandung dalam lapisan 850 dan 500 mb yang merupakan selisih antara suhu lingkungan lapisan 500 mb dengan suhu parsel pada lapisan500 mb yang diangkat secara adiabatis dari lapisan 850 mb, dirumuskan dalam:
DI mana:
T500 = suhu udara pada lapisan 500 mb (K)
Tp500 = suhu parsel pada lapisan 500 mb (K)
Total-Totals Index (TT)
Total-totals Index (TT) merupakan gabungan antara indeks vertikal total (selisih suhu lingkungan lapisan 850 mb dan 500 mb) dengan cross total (selisih suhu titik embun padalapisan 850 mb dan suhu lingkungan 500 mb) yang dapat menentukan proses konveksi. Persamaannya ditulis sebagai berikut:
Di mana:
T = suhu lingkungan (℃)
Td = suhu titik embun (℃)
SWEAT
Severe Weather Threat Index (SWEAT)merupakan indeks yang digunakan untuk memprediksi potensi cuaca buruk dengan memperhitungkan mekanisme lain selain suhu,yaitu arah dan kecepatan angin. Persamaannya adalah sebagai berikut:
Di mana:
Td = titik embun (℃)
TT = Total-totals Index (℃)
f = kecepatan angin (knot)
s = sin arah angin pada lapisan 500 mbdan 850 mb (derajat)
[feedposts text="Baca Juga"/]
Convective inhibition (CIN)
Energi yang dibutuhkan untuk mengangkat suatu parsel udara ke atas secara adiabatik hingga mencapai tingkat kondensasi (LCL) dan kemudian sebagai proses pseudoadiabatik dari LCL ke tingkat konveksi bebas (LFC).
Untuk parsel udara yang mempunyai CAPE positif, CIN mewakili area negatif pada diagram termodinamika. Area negatif biasanya timbul dari adanya penutup, atau jumlah energi kinetik yang harus ditambahkan ke suatu bidang agar bidang tersebut dapat mencapai LFC.
Meskipun faktor-faktor lain mungkin mendukung perkembangan konveksi, jika penghambatan konvektif cukup besar, konveksi tidak akan terbentuk. Penghambatan konvektif dinyatakan (analog dengan CAPE) sebagai berikut:
dimana pi adalah tekanan pada tingkat asal paket, pf adalah tekanan di LFC, Rd adalah konstanta gas spesifik untuk udara kering, Tυp adalah suhu virtual dari paket yang diangkat, dan Tυe adalah suhu virtual dari paket tersebut. lingkungan. Diasumsikan bahwa lingkungan berada dalam keseimbangan hidrostatis dan tekanan pada bidang tersebut sama dengan tekanan lingkungan. Suhu virtual digunakan untuk parsel dan lingkungan untuk memperhitungkan pengaruh kelembaban terhadap kepadatan udara.
{next}
ConvectionCondensation Level (CCL)
Merupakan ketinggian dimana parsel udara yang dipanasi dari bawah akan naik secara adiabatik sampai menjadi jenuh. CCL merupakan ketinggian dasar awan cumuliform yang hanya disebabkan oleh konveksi termal.
Lifting Condensation Level (LCL)
Merupakan ketinggian pada saat paket udara yang naik secara adiabatik kering mulai jenuh dan merupakan ketinggian dasar awan. Ketinggian LCL berada dibawah CCL. Tetapi jika ada lapse rate maka ketinggian LCL dan CCL menjadi sama.
Level of Free Convection (LFC)
Merupakan ketinggian dimana parsel udara mulai bergerak bebas secara vertikal karena suhunya yang menjadi lebih rendah sampai kemudian menjadi tidak jenuh lagi. Ketinggian dimana LFC terhenti merupakan ketinggian puncak awan.
Tropopause Level
Menyatakan ketinggian tropopause, batas antara lapisan troposfer dengan stratosfer yang ditandai ada kenaikan suhu terhadap ketinggian.
Freezing Level
Menyatakan ketinggian di mana suhu mencapai 0 ºC. 6. Convection Avaliable Potential Energy Menyatakan energi potensial yang tersedia untuk proses konvektif.
[feedposts text="Baca Juga"/]
Potential Temperature
Menyatakan suhu yang harus dimiliki suatu parsel udara jika dibawa secara adiabatik kering ke ketinggian 1000 mb.
Convection Temperature
Menyatakan suhu di permukaan yang harus dicapai untuk memulai pembentukan awan-awan konvektif melalui pemanasan permukaan dan lapisan udara.
Precipitable Water
Menyatakan tinggi kolom air di atmosfer yang dapat curah menjadi hujan.
Lifting Condensation Level (LCL)
Merupakan ketinggian pada saat paket udara yang naik secara adiabatik kering mulai jenuh dan merupakan ketinggian dasar awan. Ketinggian LCL berada dibawah CCL. Tetapi jika ada lapse rate maka ketinggian LCL dan CCL menjadi sama.
Level of Free Convection (LFC)
Merupakan ketinggian dimana parsel udara mulai bergerak bebas secara vertikal karena suhunya yang menjadi lebih rendah sampai kemudian menjadi tidak jenuh lagi. Ketinggian dimana LFC terhenti merupakan ketinggian puncak awan.
Tropopause Level
Menyatakan ketinggian tropopause, batas antara lapisan troposfer dengan stratosfer yang ditandai ada kenaikan suhu terhadap ketinggian.
Freezing Level
Menyatakan ketinggian dimana suhu mencapai 0 ºC.
Convection Avaliable Potential Energy (CAPE)
Menyatakan energi potensial yang tersedia untuk proses konvektif.
Potential Temperature
Menyatakan suhu yang harus dimiliki suatu parsel udara jika dibawa secara adiabatik kering ke ketinggian 1000 mb.
Convection Temperature
Menyatakan suhu di permukaan yang harus dicapai untuk memulai pembentukan awan-awan konvektif melalui pemanasan permukaan dan lapisan udara.
Precipitable Water
Menyatakan tinggi kolom air di atmosfer yang dapat curah menjadi hujan. |
{next}
Sekilas Diagram SkewT
Diagram SkewT, lebih formalnya sebagai diagram SkewT-LogP, adalah grafik meteorologi termodinamika yang sangat berguna di mana tekanan, kepadatan, suhu, dan uap air diplot untuk suatu titik di permukaan bumi hingga menembus atmosfer. Setiap diagram SkewT terdiri dari kumpulan kalkulasi atmosfer statis, yang berlaku sama di semua lokasi, dan kumpulan kalkulasi suhu udara dan suhu titik embun dinamis yang diperoleh dari pengukuran atmosfer secara langsung. Kumpulan pengamatan ini biasanya diperoleh dengan meluncurkan paket instrumen radiosonde.
Layout Diagram SkewT
Pertama, mari kita bahas bagian statis diagram SkewT, yang merupakan latar belakang perbandingan pengukuran aktual. Pada gambar di bawah, perhatikan di sepanjang sumbu vertikal kiri bahwa tekanan udara diplot dalam skala menurun, dengan tekanan tertinggi di dekat permukaan laut (didefinisikan pada 1013 milibar) atau topografi rendah di atas daratan di bagian bawah dan 100 milibar di bagian atas.
Sumbu vertikal ini menggunakan skala logaritmik Basis 10 untuk mengakomodasi penurunan tekanan yang cepat seiring dengan ketinggian. Selain itu, tekanan atmosfer bumi berkurang secara linier seiring dengan logaritma pertambahan ketinggian, sehingga kondisi tekanan pada ketinggian 100, 1000, dan 10.000 meter juga akan berjarak sama pada sumbu grafik vertikal. Beberapa diagram SkewT juga menyertakan ketinggian atau sumbu "Z" pada sumbu vertikal kanan gambar (juga ditampilkan di sini) yang nilainya (dalam feet) didasarkan pada model "atmosphere standard".
[feedposts text="Baca Juga"/]
Sebagai referensi, sebuah pesawat beroperasi di dekat ketinggian (tekanan) sekitar 250 milibar. Di sepanjang horizontal ada dua set angka. Kumpulan angka pertama, yang ditunjukkan di sini dengan warna merah, menandai titik awal garis lurus berwarna merah tua yang membentuk sudut 45 derajat dari kiri bawah ke kanan atas. Garis paralel dengan suhu konstan (disebut "isoterm") telah diberi judul atau "skewed" 45 derajat searah jarum jam untuk memungkinkan penggambaran suhu udara yang sangat rendah di ketinggian yang lebih tinggi.
Angka ungu merupakan titik awal garis putus-putus ungu yang berbentuk vertikal namun agak melengkung. Ini mewakili suhu sebagai fungsi ketinggian (tekanan) untuk jumlah maksimum air (saturasi) yang dapat diserap dalam sebidang udara kering. Misalnya, pada permukaan laut (tekanan = 1013 mb) pada suhu 25 derajat C (77 derajat F), hingga 20,0 gram air dapat ditahan oleh satu kilogram udara. Pada 700 mb, kandungan air yang sama dapat terjadi pada suhu udara hanya 20 derajat C (68 derajat F).
Garis melengkung dan berwarna hijau solid mengidentifikasi perubahan suhu sebagai fungsi tekanan (ketinggian) sebidang udara yang naik atau turun berdasarkan suhu relatif terhadap atmosfer sekitarnya. Paket udara yang lebih hangat dibandingkan udara di sekitarnya akan naik dan paket udara yang relatif lebih dingin akan tenggelam.
Fakta menarik lainnya dan bagian penting dari cuaca kita adalah bahwa bidang udara yang jenuh dengan air (sesuai garis ungu) akan menahan panas di dalam tetesan air dan melepaskannya dengan sangat lambat. Misalnya, jika Anda memegang tangan Anda di dalam uap yang keluar dari teko berisi air mendidih, tangan Anda akan terbakar segera setelah uap air tersebut mengembun menjadi cairan di kulit Anda. Ketika uap air mengembun menjadi tetesan, ia melepaskan panas dalam jumlah besar, jauh lebih besar daripada panas yang dibawa oleh udara kering pada suhu air mendidih.
Proses serupa menghangatkan atmosfer ketika uap air mengembun menjadi tetesan awan pada titik jenuh. Dalam diagram SkewT, garis hijau solid mewakili laju pendinginan versus ketinggian udara yang TIDAK berada pada kondisi saturasi. Bidang yang disebut "adiabat kering" ini akan mendingin dengan laju yang hanya sedikit berbeda berdasarkan kondisi awal (misalnya, dengan permukaan laut atau topografi rendah di atas daratan sebagai titik awal yang ditunjukkan pada gambar).
Di sisi lain, garis putus-putus berwarna hijau yang menjadi ciri bidang jenuh atau "adiabat lembab" serupa dengan adiabat kering hanya pada suhu awal yang sangat rendah. Jika tidak, laju pendinginan akan jauh lebih lambat pada suhu awal yang lebih tinggi karena lebih banyak air (dan lebih banyak panas laten) yang dapat ditahan pada suhu awal yang lebih tinggi. Kandungan air jenuhnya meningkat secara eksponensial seiring dengan peningkatan suhu (misalnya, udara hangat di daerah tropis dapat menampung lebih banyak kandungan air dibandingkan udara dingin di dekat kutub).
Tidak ada komentar