Gelombang Atmosfer

Mehr dazu

BELA NEGARA 2

von Margareta Vania

Dinamika Hidrosfer

von margareta felisha

Materi dan energi

von May Laurin

Hari eta hari gabeko sareak: desberdintasun guztiak

von Xabier De Palacio Garcia

Gelombang Atmosfer

Kelompok 7

Gelombang Rossby

1. Muhammad Naufal Iman 12822002
2. Tassa Zikrillah 12822016
3. Richo Chandra Welly Putra Kuswoyo 12822034
4. Sarah Berliana Salsabila 12822042
5. Shafira Dwi Pinandhita Putri 12822052

Gelombang Gravitas Internal (Buoyancy)

Gelombang Gravitas Inersia

Gelombang Topografi

Gelombang ini dapat menyebabkan pembentukan awan dan presipitasi di sisi angin dan sering kali terkait dengan fenomena seperti downslope winds.

Pola: Berubah-ubah mengikuti kontur seperti bentuk pegunungan atau

lembah.

• Penyebab: Terjadi saat fluida (udara atau air) berinteraksi dengan topografi (seperti pegunungan).
• Fungsi Gelombang Sederhana: menciptakan gelombang yang amplitudonya berubah seiring waktu, mencerminkan topografi.
• Karakteristik: Menunjukkan bagaimana gelombang dipengaruhi oleh rintangan fisik dan bagaimana pola gelombang beradaptasi dengan bentuk topografi.
• Hubungan Dispersi:

• Pengaruh arah angin

Gelombang Gravitas Internal Murni (bebas)

Gelombang ini penting dalam proses pemindahan energi dan momentum vertikal dalam atmosfer

• Pola: Berupa osilasi atau gelombangan yang bergerak naik turun.
• Penyebab: Terbentuk akibat perbedaan kepadatan dalam fluida, seperti udara di atmosfer atau air di lautan.
• Fungsi Gelombang Sederhana: menunjukkan gelombang sinusoidal yang bergerak seiring waktu dan ruang.
• Karakteristik: Menunjukkan bagaimana gelombang tersebut berpropagasi melalui media, dengan kecepatan dan arah yang dipengaruhi oleh perbedaan kepadatan.
• Osilasi Harmonik:

• Linearisasi

• Persamaan Gelombang

• Hubungan Dispersi

Gelombang Gravitasi yang Dimodifikasi oleh Rotasi

Gelombang Inersia-Gravitasi

Osilasi Inersia Murni

Penyesuaian Keseimbangan Geostropik

Gelombang Rossby

Gelombang Rossby yang dibangkitkan oleh topografi

Persamaan vortisitas barotropik dengan kedalaman (h) yang bervariasi

asumsi

Linierisasi:

misal topografi berbentuk sinusoidal

dan fungsi arus direpresentasikan dengan

maka solusi tunak (steady state) dari *) mempunyai

amplitudo kompleks

Gelombang Rossby Barotropik Bebas

• Persamaan vortisitas barotropik

• Persamaan gelombang

• Hubungan dispersi

Jenis-Jenis Gelombang sederhana

Gelombang Gravitas Air Dangkal

Gelombang ini terjadi di perairan dangkal dan dipengaruhi oleh kedalaman air. Mereka memiliki ciri kecepatan fase yang bergantung pada kedalaman. Gelombang ini dapat mempengaruhi dinamika cuaca di wilayah pantai dan pulau-pulau kecil.

• Pola: Kecepatan dan amplitudo gelombang berubah tergantung pada kedalaman perairan.
• Penyebab: Terjadi di perairan dengan kedalaman yang kurang dari panjang gelombangnya.
• Fungsi Gelombang Sederhana: menunjukkan penurunan amplitudo gelombang seiring waktu.
• Karakteristik: Kecepatan fase dan amplitudo gelombang dipengaruhi oleh kedalaman air.
• Asumsi hidrostatik

• persamaan gerak

• Persamaan kontinuitas

• Sistem persamaan

• Linierisasi

• Persamaan gelombang

Gelombang Akustik atau Gelombang Suara

ilustrasi gerak gelombang suara:

persamaan gerak gelombang suara:

dengan asumsi

sehingga didapat: 

Sifat Gelombang

Gelombang Dispersi

Gelombang bersifat dispersif  apabila kecepatan fase gelombang tergantung kepada (merupakan fungsi dari) bilangan gelombang. Setiap komponen Fourier mempunyai cepat rambat yang berbeda.

Bentuk envelope berubah terhadap waktu, kecepatan fase berbeda dengan kecepatan grup.

Kecepatan Grup

Kecepatan grup dari sebuah gelombang merupakan kecepatan dimana seluruh bentuk amplitudo gelombang (envelope) berpropagasi terhadap ruang. Dua gelombang yang merambat secara horizontal dengan amplitudo sama dengan bilangan gelombang dan frekuensi yang berbeda sebesar 2δк dan 2ω. Gangguan total tersebut dapat dituliskan sebagai: 

hubungan dispersi (dispersion relationship) adalah formula yang menyatakan hubungan antara frekuensi dan bilangan gelombang

Fourier Series

Dinyatakan suatu sinyal periodik p(x):

p(x) dapat juga ditulis sebagai:

Bagaimana cara mengekstrak rumus sinus dan cosinus? pengidentifikasi unik dari tiap Cos dan Sin harus ditemukan. Solusinya menggunakan produk skalar:

dimana k dalam himpunan bilangan Normal.

hasil dari dan jika disatukan akan menjadi: 

dengan

Metode Perturbasi

Di metode ini dibagi menjadi dua keadaan, basic state dan perturbation portion. Pada basic state biasanya diasumsikan independen dari waktu dan longitud. Pada perturbation portion, merupakan deviasi lokal lapangan dari Basic State. 

Oleh karena itu, sebagai contoh, jika u menunjukkan kecepatan zonal yang diukur dari waktu dan garis bujur yang di rata-ratakan, dan u' adalah deviasi dari rata-rata tersebut, maka lapangan kecepatan zonal lengkap adalah u(x, t) = u + u'(x, t). Dalam hal ini, sebagai contoh, percepatan inersial u∂u/∂x dapat dituliskan:

Asumsi 1: Variabel kondisi dasar harus dengan sendirinya memenuhi persamaan pengatur ketika komponen perturbasi di-set nol.

Asumsi 2: Medan perturbasi harus cukup kecil sehingga semua suku-suku dalam persamaan pengatur yang berisi perkalian komponen-komponen perturbasi datap diabaikan.