�Meteorologi Dinamik II�ME3123

Pertemuan ke- : 3

Topik : Gelombang Atmosfer

Tempat : 1401

Hari/Tanggal : Rabu, 11 September 2018

Jam : 7⁰⁰ - 8⁰⁰

Outline

• Metode Perturbasi
• Sifat-Sifat Gelombang
• Gelombang-Gelombang Sederhana
• Gelombang Gravitas
• Gelombang Rossby

Meteorologi Dinamik II

Metode Perturbasi

Meteorologi Dinamik II

Basic state

(time and zonal mean)

Perturbation

Kecepatan Fasa

• Kecepatan fasa dari sebuah gelombang adalah laju dimana fasa gelombang merambat dalam ruang.
• Secara matematis:

​

Fasa : Keadaan getaran suatu titik pada gelombang yang berkaitan dengan simpangan dan arah getarannya.

Sekelompok Gelombang-Gelombang dengan Bilangan Gelombang berbeda

• Dalam kasus dimana beberapa gelombang ditambahkan bersama-sama membentuk sebuah bentuk gelombang tunggal (disebut envelope), masing-masing komponen memiliki bilangan gelombang dan kecepatan fase masing-masing.
• Gelombang dispersive, gelombang dengan kecepatan fase berbeda terhadap k.
• Gelombang nondispersive, kecepatan fase tidak bergantung bilangan gelombang.

Gelombang non-dispersive

• Mempertahankan bentuknya selama gelombang tersebut berpropagasi dalam ruang.

Gelombang dispersive

• Bentuknya berubah.
• Untuk gelombang dispersive, kecepatan wave group umumnya berbeda dari rata-rata kecepatan fasa dari komponen-komponen Fourier secara individu.

Kecepatan Kelompok

Gaya Pemulih dan Gelombang

Meteorologi Dinamik II

• Gelombang di fluida dihasilkan dari aksi dari gaya pemulih pada parsel fluida yang telah dipindahkan dari posisi ekuilibrium.
• Gaya-gaya pemulih dapat diakibatkan oleh kompressibilitas (Sound waves), gravitas (Gravity waves), rotasi (Rossby waves), atau efek elektromagnetik.

​

Gelombang-Gelombang Sederhana

Meteorologi Dinamik II

Gelombang Suara atau Akustik

• Gelombang longitudinal, osilasi partikel paralel terhadap arah propagasi.
• Suara dipropagasikan dengan kompresi dan ekspansi adiabatik yang bergantian dari medium.
• Individu parsel udara secara netto tidak bergerak ke kanan, hanya berosilasi bolak-balik dan pola tekanan bergerak ke kanan dengankecepatan suara.

Meteorologi Dinamik II

Governing equation

Momentum eq.

Continuity eq.

Thermodynamic energy eq.

Meteorologi Dinamik II

Meteorologi Dinamik II

Asumsi solusi :

Kec. Propagasi gelombang relative terhadap arus zonal (kecepatan adiabatik suara)

Gelombang-Gelombang Sederhana

Meteorologi Dinamik II

Gelombang Gravitas Perairan Dangkal (Shallow Water Gravity Wave)

• Gelombang ini muncul hanya jika fluida memiliki permukaan bebas atau ketak-kontinu-an densitas inernal.
• Gelombang tranversal, gaya pemulih dalam arah vertikal.
• Osilasi bolak-balik dari pedal menciptakan perturbasi ke atas dan ke bawah di permukaan bebas, yang akan menghasilkan percepatan positif dan negatif. Yang selanjutnya menghasilkan pola konvergensi dan divergensi.

Meteorologi Dinamik II

Meteorologi Dinamik II

Meteorologi Dinamik II

Terima kasih