Quiz

1. Tuliskan persamaan momentum untuk komponen

–x, – y, dan –z.

​

​

​

2. Apa yang Anda ketahui tentang metode perturbasi.

3. Apa yang dimaksud dengan panjang gelombang dan periode gelombang.

​

​

​

​

​

​

​

Meteorologi Dinamik II

Review

Meteorologi Dinamik II

• Persamaan momentum

• Komponen –x

• Komponen –y

• Komponen –z

�Meteorologi Dinamik II�ME3123

Pertemuan ke- : 2

Topik : Osilasi Atmosfer

Tempat : 1401

Hari/Tanggal : Rabu, 5 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

• Dalam metode ini, semua variabel medan dipisahkan menjadi dua bagian:
• Bagian kondisi dasar
• Deviasi dari kondisi dasar

Basic state

(time and zonal mean)

Perturbation

Asumsi Dasar

Meteorologi Dinamik II

• 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 dapat diabaikan.

Meteorologi Dinamik II

diabaikan

Contoh

Meteorologi Dinamik II

Persamaan orisinil

Persamaan terlinierisasi

Catatan :

Tujuan Metode Perturbasi

Meteorologi Dinamik II

• Persamaan pengatur nonlinier menjadi persamaan diferensial linier (PDL).
• PDL tersebut dapat diselesaikan dengan menggunakan metode standar untuk menentukan karakter dan struktur dari perturbasi.
• Untuk persamaan dengan koefisien konstan, solusinya memiliki karakter sinusoidal atau eksponensial.
• Solusi dari persamaan perturbasi kemudian menentukan beberapa karakteristik, seperti kecepatan propagasi, struktur vertikal, dan kondisi-kondisi untuk pertumbuhan atau peluruhan gelombang.
• Teknik perturbasi berguna dalam mempelajari stabilitas dari aliran dasar dengan superposisi perturbasi.

Gerak Gelombang

Meteorologi Dinamik II

• Perturbasi-perturbasi di atmosfer dapat direpresentasikan dalam komponen-komponen sinusoidal deret Fourier:

Zonal wave number (m^-1)

L : Jarak sepanjang lingkar sebuah lintang

s : planetary wave number, sebuah integer yang menunjukkan jumlah gelombang dalam sebuah lingkar lintang.

Cara Lain Merepsentasikan Gelombang

• Karena

• Setiap gerak gelombang dapat direpresentasikan sebagai :

Gelombang

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.

​

Terima kasih