of 40 /40
SIKLON TROPIS DAN TINJAUAN FISISNYA Disampaikan oleh: MELI MUCHLIAN PROGRAM STUDI FISIKA PASCASARJANA UNIVERSITAS ANDALAS

SIKLON TROPIS

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SIKLON TROPIS

SIKLON TROPIS DAN TINJAUAN FISISNYA

Disampaikan oleh:

MELI MUCHLIAN

PROGRAM STUDI FISIKA

PASCASARJANAUNIVERSITAS ANDALAS

Page 2: SIKLON TROPIS

Latar Belakang Fenomena siklon tropis menarik untuk dikaji, karena sifat dari siklon tropis yang walaupun kehilangan energi ketika melewati daratan, masih membawah sejumlah moisture/uap lembab sehingga menyebabkan munculnya thunderstorms yang nantinya berkolaborasi dengan banjir dan tanah longsor.

Rumusan MasalahFenomena Siklon Tropis Proses pembentukan dan pergerakannya Tinjauan fisisDampak siklon tropis

Tujuan dan Manfaatmemberikan penjelasan mengenai siklon tropis secara umum, efek ekor siklon tropis di Indonesia dan pengembangan metode Early Warning Systems

PENDAHULUAN

Page 3: SIKLON TROPIS

Siklon Tropis”cyclone” nama angin badai

Bahasa Yunani “cyclos”

= lingkaran ular

Mitos bangsa Yunani tentang raksasa bermata satu yang bernama “Cyclops”

Sistem pusaran angin yang biasanya terbentuk di lautan dengan suhu permukaan lautnya melebihi 27oC (daerah pusat tekanan rendah di tropis) diantara garis lintang ±5o Lintang Utara/Selatan (LU/LS) menjauhi ekuator

Page 4: SIKLON TROPIS

Nama Siklon Tropis di Berbagai Tempat

Perbedaan nama siklon di berbagai daerah (Sumber : NOAA)

Typhon: Pasifik Utara sebelah selatanHurricane: Pasifik Selatan-Pasifik Utara

daerah timur India

Willy-willies : Australia dan Selandia baruBaguious : Filipina

Page 5: SIKLON TROPIS

Syarat Terbentuknya Siklon Tropis

Faktor pemicu siklon tropis Air laut dengan temperatur sekitar 27

°C hingga kedalaman tertentu (sekitar 50 meter)

Atmosfer yang mengalami pendinginan secara cepat terhadap ketinggian

Adanya lapisan yang relatif basah/ (pada ketinggian 5 km)

Jarak minimum terhadap ekuator

setidaknya 500 km Adanya gangguan dekat permukaan

dengan vortisitas dan konvergensi yang mencukupi

Shear angin vertikal yang rendah di antara permukaan dan bagian atas troposfer (kurang dari 10 m/detik). Shear angin vertikal adalah besar perubahan angin terhadap ketinggian

Siklon tropis terbentuk ketika energi yang dilepaskan akibat proses kondensasi uap lembab (moisture) di dalam air naik ke udara menyebakan pusaran arus positif (positive feedback loop) diatas samudera bertemperatur hangat (warm ocean waters)

Page 6: SIKLON TROPIS

Daerah Klimatologis Tumbuhnya Siklon Tropis (Sumber : NOAA)

Daerah di permukaan bumi yang sesuai dengan tempat lahirnya siklon

Daerah Klimatologi Tumbuhnya Siklon Tropis

Pasifik Barat DayaLaut Atlantik UtaraTeluk BenggalaLaut India Barat

Sebelah Timur dan Barat AustraliaLautan Arab Pasifik timur

Page 7: SIKLON TROPIS

Klasifikasi Siklon Tropis

Tropical Depression (TD)Terjadi sistem tekanan rendah yang menyebabkan lingkaran awan dan badai petir pada suatu daerah tertutup namun belum terlihat bentuk spiral dan mata. Kecepatan angin maksimum kurang dari 63 km/jam dan pusatnya belum jelas.

Tropical Strom (TS)/ badai tropisMulai terlihat bentuk spiral, namun tidak terlihat adanya mata. Kecepatan angin maksimum berkisar antara 63 – 87 km/jam). Untuk Badai Tropis diberikan nama-nama yang khas untuk membedakan antara setiap kejadian badai tropis

Severe Tropical Strom (STS)badai tropis yang memiliki kecepatan angin maksimumnya sebesar 88 – 117 km/jam

Typhoon ( T )/ Hurricanesiklon tropis yang kecepatan angin maksimumnya lebih dari 118 km/jam

Page 8: SIKLON TROPIS

Tahap Perkembangan Siklon Tropis Tahap Pertumbuhan

Ditandai dengan susunan awan nisbi acak dan garis badai (gangguan arus timuran dan sheareline pada arus pokok). Tekanan permukaan sekitar 1000 mb. Kemudian tumbuh vortex diikuti dengan penurunan tekanan secara perlahan-lahan.

Tahap Remaja (belum dewasa)Siklon sudah tampak dan tekanan permukaan dibawah 1000 mb. Pada streamline pola angin sudah tampak jelas, untuk medan anginya ditandai dengan meluasnya sirkulasi pada arah horizontal dan vertikal.  

Tahap DewasaDitandai oleh sirkulasi rotasi kuat dengan kondisi simetris dan pola awan teratur disertai mata siklon yang bertekanan rendah. Tekanan permukaan pada pusat siklon turun sampai di bawah 1000 mb dan kecepatan angin bertambah besar sehingga cuaca semakin memburuk dan meluas, mata siklon dengan kecepatan angin pusat rendah sudah terlihat.

Tahap punah Ditandai oleh sirkulasi yang makin melebar sehingga ukuran dan bentuknya menjadi simetris. Pada tahap ini biasanya siklon tropis memasuki daerah lautan yang panas latennya rendah atau telah memasuki daratan sehingga tidak ada lagi sumber tenaga, dalam hal ini memasuki daerah yang uap airnya rendah.

Page 9: SIKLON TROPIS

Struktur Siklon Tropis

Tekanan udara permukaan rendah

Siklon tropis berputar di sekitar daerah bertekanan udara permukaan rendah

Inti Hangat

Siklon tropis berputar di sekitar daerah bertekanan udara permukaan rendah

CDO (Central Dense Overcast)

CDO merupakan daerah menyerupai pita melingkar di sekitar inti yang padat

akan awan, hujan dan badai petir

Page 10: SIKLON TROPIS

Struktur Siklon Tropis (continue)

Mata

Mata berbentuk lubang melingkar di pusat sirkulasinya. Cuaca pada mata umumnya

tenang dan tidak berawan. Diameter wilayah mata berkisar dari 8 hingga 200 Km.

Dinding Mata

Menyerupai pita melingkar di sekitar mata dengan intensitas angin dan konveksi panas paling tinggi. Kondisi pada dinding merupakan tempat paling berbahaya.

Aliran keluar (outflow)

Di bagian atas, angin keluar dari pusat dengan arah berlawanan siklon, sedangkan di bagian

bawah angin berputar kuat, dan melemah seiring pergerakan naik akhirnya berbalik arah

Page 11: SIKLON TROPIS

Ukuran Siklon Tropis Berdasarkan Jarak Antara Pusat Sirkulasi

Radiusnya dibawah 2 latitude degrees (120 nmi, 222 km) cyclone “sangat kecil”

Radius 2 – 3 degrees (120–180 nmi, 222–333 km) "kecil”

Radius antara 3 dan 6 latitude degrees (180–360 nmi, 333– 666 km) merupakan "ukuran cyclone pada umumnya“

Siklon tropis dianggap "besar" ketika radiusnya 6 – 8 latitude degrees (360–480 nmi, 667–888 km)

Jika radiusnya lebih dari 8 degrees (480 nmi, 888 km) siklon tropis tersebut diklasifikasikan “sangat besar”.

Page 12: SIKLON TROPIS

Tempat Timbulnya Siklon Tropis

Pada satu tahun di seluruh dunia terdapat rata-rata 80 kali peristiwa siklon tropis.

Hampir seluruh siklon tropis tumbuh dan berkembang pada wilayah perairan zona 30 derajat dari katulistiwa 87% terjadi pada lintang 20° Sekitar 65% siklon tropis terbentuk pada daerah antara 10° dan 20° dari ekuator Sedikit sekali (± 13%) muncul pada lintang di atas 22° Siklon tidak muncul pada daerah 4° dari ekuator.

Page 13: SIKLON TROPIS

Waktu dan Musim Timbulnya Siklon Tropis

Page 14: SIKLON TROPIS

Jumlah kejadian siklon tropis sampai tahun 2003 di berbagai tempat tumbuhnya siklon

Page 15: SIKLON TROPIS

Penamaan Siklon TropisBadai tropis yang pertama terjadi pada suatu tahun atau periode pengamatan akan diberi nama berawalan huruf “A” misal “Anna”, untuk badai tropis kedua dinamai dengan huruf awal “B” seperti “Beth”, dan seterusnya.

Setiap wilayah perairan menggunakan daftar nama yang berbeda. Aturan penamaan dimulai pada masa perang dunia ke dua dengan mengambil nama-nama khas perempuan, namun sejak tahun 1978 nama khas pria mulai masuk dalam daftar nama.

Page 16: SIKLON TROPIS

Pergerakan dan Jejak Siklon Tropis

Pergerakan siklon tropis disebut dengan track (jejak) siklon

Siklon tropis dibelahan bumi utara dibelokkan kearah kutub utara dan siklon tropis dibelahan bumi selatan dibelokan kearah kutub selatan apabila tidak ada sistem tekanan tinggi yang menetralkan energi coriolis

Page 17: SIKLON TROPIS

Pergerakan dan Jejak Siklon Tropis (continue)

Di bagian utara Bumi Siklon Tropis berputar berlawanan arah jarum jam sedangkan di bagian selatan Bumi Siklon Tropis berputar searah dengan jarum jam

Page 18: SIKLON TROPIS

Parameter Siklon Tropis Tekanan Udara Permukaan

Siklon merupakan sistem tekanan rendah diatas permukaan laut sampai pada ketinggian tertentu yang berubah menjadi sistem tekanan tinggi sesuai dengan dengan fungsi z (fungsi ketinggian)/vertikal. Semakin dekat ke pusat siklon gardien tekanan semakin besar sehingga kecepatan angin bervariasi sesuai dengan variasi gradien tekanan.

Page 19: SIKLON TROPIS

Parameter Siklon Tropis (continue) Tekanan Udara Permukaan

Hubungan tekanan dengan jari-jari siklon (Sumber : Royal Observatory Hong Kong)

Page 20: SIKLON TROPIS

Parameter Siklon Tropis (continue) Medan Suhu

Konvergensi pada lapisan bawah dan pelepasan panas laten akibat kondensasi, maka suhu mata siklon lebih tinggi dari sekitarnya.

Suhu potensial dan kelembaban spesifik berbanding terbalik dengan tekanan permukaan. Bila tekanan permukaan naik maka suhu potensial dan kelembaban spesifik akan bergerak turun.

Page 21: SIKLON TROPIS

Parameter Siklon Tropis Medan Angin

Kecepatan angin dari siklon tropis merupakan fungsi jari -jari dimana kecepatan maksimumnya berada di daerah sekitar pusatnya, tetapi di pusat siklon tropis sendiri kecepatan anginya calm (tenang). Semakin jauh dari inti siklon maka kecepatan angin semakin berkurang.

Hubungan kecepatan angin dengan tekanan (Sumber : Royal Observatory Hong Kong

Page 22: SIKLON TROPIS

Parameter Siklon Tropis (continu) Arus Laut

Pengukuran arus permukaan laut sangat dipengaruhi pergerakan gelombang permukaan storm, seperti yang ditunjukan melalui persamaan 4: um = [Au cos (σt) + Bu sin (σt)] ekz

Dimana: Au dan Bu adalah koefisien least squaresu adalah komponen kecepatan arusσ adalah frekuensi gelombang permukaan (2π/T)T adalah peiode (5-15 s)k adalah bilangan gelombang (σ2/g) g adalah percepatan gravitasi

Page 23: SIKLON TROPIS

Skala Kekuatan Siklon Tropis

Page 24: SIKLON TROPIS

Hubungan El-Nino dengan Siklon TropisEl-Nino Southern Oscillation (ENSO) fenomena interaksi antara lautan

dengan atmosfir yang terjadi di Samudera PasifikPada saat El Nino, SPL (Suhu Permukaan Laut) di Samudera Pasifik tropis

mengalami kenaikan dari kondisi normalnya, sebaliknya pada saat La Nina SPL mengalami penurunan dari kondisi normalnya

Kenaikan suhu permukaan laut dapat memicu terjadinya siklon tropis

ENSO Mei 2011-Maret 2012 (Sumber: http://iri.columbia.edu)

Peluang La Nina di Samudra Pasifik pada Agustus, September, Oktober berturut-turut 10, 18, 24 % Peluang normal berturut-turut berada pada 82, 70, 62 %

Prediksi adannya ENSO normal hingga Februari 2012

Page 25: SIKLON TROPIS

Dampak Negatif Siklon Tropis Siklon tropis melepaskan energi panas hingga 6 x 1014 watt ~ 200 kali rata-rata total produksi perusahaan listrik seluruh dunia ~ ledakan 10 megaton bom nuklir setiap 20 menit. Energi Siklon Tropis menimbulkan pusaran angin berkecepatan tinggi, hujan deras dan badai petir yang menghasilkan bencana dasyat berupa tornado, banjir, dan tanah longsor Di lautan terbuka siklon tropis menimbulkan gelombang tinggi, hujan deras dan angin berkecepatan tinggi, sehingga mengganggu jadwal pelayaran bahkan menenggelamkan kapal-kapal.

Page 26: SIKLON TROPIS

Dampak Negatif Siklon Tropis (continue)Siklon tropis yang melewati daratan dapat menyebabkan kerusakan diantaranya:

• Angin kencang pada badai menyebabkan kerusakan sarana umum, angkutan, bangunan, jembatan dan sebagainya.

• Kenaikan muka laut dan naiknya gelombang air laut menyebabkan banjir di daerah pesisir.

• Badai kilat saat siklon tropis menyebabkan intensitas curah hujan meningkat sehingga sungai dan saluran air akan meluap, jalan-jalan tidak dapat dilewati, dan dapat disusul oleh tanah longsor.

• Radius wilayah hurricane yang luas dapat menebarkan angin tornado di berbagai tempat.

Page 27: SIKLON TROPIS

Dampak Negatif Siklon Tropis (continue)Dampak sekunder dari siklon tropis:

• Penyakit menularLingkungan basah pasca siklon tropis, disertai kerusakan

sarana kebersihan dan iklim tropis yang hangat dapat menjangkitkan penyakit menular yang bertahan lama setelah peristiwa badai.

• Ketiadaan Listrik Kerusakan jaringan listrik akibat siklon tropis akan

menghambat komunikasi dan usaha pertolongan korban.• Kesulitan transportasi

Hancurnya sarana transportasi seperti jembatan, terowongan dan jalan akan menyulitkan pengiriman makanan, air bersih dan obat-obatan ke daerah-daerah yang membutuhkannya.

Page 28: SIKLON TROPIS

Dampak Positif Siklon TropisSecara global siklon tropis sangat diperlukan untuk

menjaga keseimbangan panas atmosfer bumi dengan cara memindahkan panas, dan kelembaban yang tinggi di daerah tropis ke wilayah sub tropis dan kutub yang lebih dingin

Pada beberapa situasi khusus, siklon tropis membawa dampak positif bagi wilayah - wilayah yang terkenda dampaknya seperti di Jepang, sebagian besar curah hujan yang turun merupakan dampak dari Typhoon dan Hurricane Camille mengakhiri kondisi kekeringan dan kesulitan air pada daerah-daerah yang dilewatinya.

Page 29: SIKLON TROPIS

Dampak Siklon Tropis Terhadap IndonesiaIndonesia hanya terkena imbas dari ekor badai tropis

berupa angin kencang, hujan deras, dan tingginya gelombang laut.

Keuntungan dengan adanya siklon tropis di Indonesia terjadi di bidang pertanian, terutama di bagian selatan Jawa hingga Pulau Timor disebabkan saat itu terjadi puncak curah hujan yang bisa mengairi pertanian.

Keberadaan siklon tropis di sekitar Indonesia, terutama yang terbentuk di sekitar Pasifik Barat Laut, Samudra Hindia Tenggara dan sekitar Australia akan mempengaruhi pembentukan pola cuaca di Indonesia.

Page 30: SIKLON TROPIS

Dampak Siklon Tropis Terhadap Indonesia (continue)

Dampak tidak langsung atas adanya siklon tropis dapat berupa berbagai hal, diantaranya yaitu: • Daerah pumpunan angin.

Siklon tropis yang terbentuk di sekitar perairan sebelah utara dan barat Australia mengakibatkan terbentuknya daerah pumpunan angin di sekitar Jawa atau Laut Jawa, NTB, NTT, Laut Banda, Laut Timor, hingga Laut Arafuru mengakibatkan terbentuknya awan-awan konvektif penyebab hujan lebat di daerah tersebut.

Dilihat dari citra satelit, daerah pumpunan angin terlihat sebagai daerah memanjang penuh dengan awan tebal terhubung dengan perawanan siklon tropis, sehingga terlihat seolah-olah siklon tropis tersebut mempunyai ekor. Itulah sebabnya daerah pumpunan angin ini seringkali disebut sebagai ekor siklon tropis.

Page 31: SIKLON TROPIS

Dampak Siklon Tropis Terhadap Indonesia (continue)

Dampak tidak langsung atas adanya siklon tropis dapat berupa berbagai hal, diantaranya yaitu: • Daerah belokan angin

Siklon tropis di perairan Samudra Hindia Tenggara menyebabkan terbentuknya daerah belokan angin di sekitar Sumatra bagian Selatan atau Jawa bagian Barat.

• Daerah defisit kelembaban Siklon tropis di perairan utara Sulawesi atau di Laut Cina Selatan

seringkali teramati bersamaan dengan berkurangnya curah hujan di wilayah Sulawesi bagian utara atau Kalimantan.

Page 32: SIKLON TROPIS

Dampak Siklon Tropis Terhadap Indonesia (continu)

• histori data selama 42 tahun di sebelah Selatan siklon tropis terbanyak terjadi pada bulan Februari yaitu 23% kejadian dalam sebulan. Disusul kemudian bulan Maret (22%), Januari (21%), Desember (14%) dan April (11%). Namun demikian pada bulan Juni, Juli, Agustus dan September diketahui merupakan bulan-bulan yang selama 42 tahun hampir tidak terdapat kejadian siklon tropis sama sekali.

• Dengan data histori yang lebih panjang (56 tahun), diketahui bahwa wilayah dekat Indonesia sebelah Utara, siklon tropis terbanyak terjadi pada bulan Agustus dengan 20% siklon tropis terjadi tiap bulan ini. Disusul kemudian dengan bulan September (18%), Juli dan Oktober (15%).

Page 33: SIKLON TROPIS

Siklon Tropis yang Pernah muncul di Indonesia

Siklon Tropis GeorgeDari data yang diperoleh menunjukkan siklon tropis George tumbuh

di sebelah utara barat laut Australia (Teluk Joseph Bonaparte) yaitu sekitar 14.5 LS dan 125.5 BT pada 3 Maret 2007 dan berakhir di sekitar Port Hedland 12 Maret 2007. Siklon tropis George selama hidupnya memiliki kategori bervariasi mulai dari hanya berupa daerah bertekanan rendah (Tropical Depression) hingga menjadi siklon tropis kategori 5. Lintasan siklon tropis George sejajar dengan lintang tropis Kepulauan Nusa Tenggara Timur

Page 34: SIKLON TROPIS

Siklon Tropis yang Pernah muncul di Indonesia (continue)

Siklon tropis JacobSiklon tropis Jacob terbentuk ketika siklon tropis George masih aktif,

siklon ini terbentuk di daerah barat laut Kimberly sekitar 13.1 LS dan 108.9 BT pada 6 Maret 2007, dan kemudian punah pada 12 Maret 2007. Siklon tropis Jacob ini tumbuh dengan variasi kategori dari 1 hingga 3. Sebelum siklon ini tumbuh, sudah teridentifikasi tanggal 2 Maret 2007 dengan tekanan 1000 hPa, kecepatan angin disekitarnya mencapai 45 knot

Badai FionaBadai Fiona terjadi pada tanggal 6 Februari 2003 berada 300 mil lepas pantai selatan Jawa. Diperkirakan angin di pusat badai berkecepatan 104 mil per jam dan ekor badai mencapai 84 mil per jam.

Page 35: SIKLON TROPIS

Siklon Tropis yang Pernah muncul di Indonesia (continue)

Siklon IvySiklon Ivy tanggal 27 Februari 2004, dengan terbentuknya pusat

tekanan rendah yang memusat dan memutar. Terjadi di Samudra Pasifik sebelah tenggara Papua dan di Samudra Hindia dekat Australia. Siklon di Samudra Pasifik ini dinamakan Tropical Cyclone Ivy dan di sebelah Barat Australia dinamakan Tropical Cyclone Monty. Pengaruh Siklon Ivy saat itu lebih dominan, ia menarik awan-awan yang ada di Indonesia ke arah pusat siklon (sebelah tenggara Papua). Akibatnya sebagian besar wilayah Indonesia berpeluang cerah hingga berawan sejenak setelah sebelumnya dilanda hujan berhari-hari. Hanya wilayah Papua yang berpeluang kuat hujan lebat karena lebih dekat dengan pusat siklon Ivy.

Siklon FayBadai siklon tropis Fay di laut Timor tanggal 17 Maret 2004 pukul

9:30 waktu setempat, bergerak ke arah barat daya dengan kecepatan 6 kilometer per jam.

Page 36: SIKLON TROPIS

Siklon Tropis yang Pernah muncul di Indonesia (continue)

Siklon KirrilySiklon tropis Kirrily timbul di atas Kepulauan Kai, Laut Banda seperti

terlihat pada Gambar 11, pada 27 April 2009. Kirrily menyebabkan hujan lebat dan storm surge di wilayah ini. Tercatat puluhan rumah rusak dan puluhan lainnya terendam, jalan raya rusak, dan gelombang tinggi terjadi dari 26 hingga 29 April. Curah hujan tercatat per 24 jam yang tercatat adalah di Tual adalah sebanyak 20 mm, 92 mm dan 193 mm, masing-masing untuk tanggal 27, 28 dan 29 April 2009.

Page 37: SIKLON TROPIS

Antisipasi Terhadap Siklon Tropis

• Mengikuti perkembangan informasi cuaca terutama bila ada peringatan akan datangnya badai tropis.

• Hindari bepergian ke daerah pantai pada saat musim badai tropis.

• Berdiam di rumah dengan menutup seluruh pintu dan jendela pada saat terjadi badai tropis.

• Menghindar jauh dari pantai saat terjadi badai tropis.

Page 38: SIKLON TROPIS

Daftar Pustaka

Page 39: SIKLON TROPIS

Daftar Pustaka (continue)

Page 40: SIKLON TROPIS

TERIMA KASIH