PowerPoint Presentation

AtmosferSiti Nurindah Rarasati101.0211.175Penelitian atmosfer :1643 ahli fisika Itali Evangelista Torricelli temukanPenomena tekanan atmosfer.1646 Pascal ( Perancis ) tek atm trn bila alt naik.1783 penelitian gnkn baloon udara.1903 ditemukan power air craf1940 pnbngan gnkn roket capai hight alt.1950 an manned airospace flight

Dng mengetahui lbh banyak rahasia atmosferMakin disadari banyak bahaya mengancam thdPnbngn.2 Spt lautan udara yang menyeliputi permukaanbumi. Campuran uap air dan gas serta partikel padat. Terbentang dari permukaan bumi s.d 1200 mil di ruangangkasa. Grafitasi menyebabkan tetap berada pada tempatnya. Atm punyai bbrp sifat fisik, dan mampu melindungiBumi dari radiasi ultra violet dan bahaya lain dariangkasa luar. Tanpa atmosfer bumi akan tandus seperti bulan.PHYSICAL CHARACTERISTICS OF THE ATMOSPHERE

3STRUKTUR ATMOSFER Tddr beberapa lapisan Tiap lapisan memiliki sifat sendiri2 Tiap lapisan dikenal sebagi sphere

Variasi temperatur pada tiap lapisan atmosfer ikut berpengaruh dalam pembagian atmosfer dan mrpk kemudahan personel penerbangandalam mewaspadai kondisi tiap area atmosfer.

Antara satu lapisan dengan lapisan lain ada perbatasan yg dikenal pause

4Pembagian atmosfer:Salah satu pembagian yg banyak digunakan dalamPenerbangan adalah sbb :

- Troposfer- Stratosfer- Ionosfer- Exosfer.TROPOSFER (0 10 km)

Diatas kutub terbentang dari sea level s.d 26.405 ft diatas katulistiwa dari sea level s.d 52.810 ft. Temperatur makin keatas makin turun. Mengandung uap air . Terdapat perubahan cuaca. Suhu udara panas permukaan bumi, mkn keatas mkndingin . Perubahan temperatur rata2 1.98 C tiap 1.000 ft. Suhu terus turun s.d naiknya massa udara mencapaiketinggian dimana suhu seimbang dengan sekitarnya 6Sifat suhu pd lapisan troposfer :Radiasi matahari : langsung ke bumi suhu pmkaan bumi udara diatasnyamjd hangat udara keatas tekanan mjd dan udara mengembang dingin, jadi mkn keatasmkn dingin sesuai naiknya udara.Kehilangan suhu : akibat udara hangat akibat panas pmkan bumi diikuti pengembangan udara dan pendinginan. Standard atmosfer adlh3.6 0 F ( 2 0 C) tiap altitude naik 1.000 ft ( 304.8 m )Suhu trs turun s.d massa udr mencapai ketinggiandimana sdh stabil dg atmosfer sekelilingnya.Ini sesuai dg batas troposfer.Suhu troposfer bervariasi trgtg pd grs lintang danMusim.Inversi temperatur disebabkan oleh radiasi:Perubahan temperatur akibat inversi radiasi Biasanya tjd malam hari. Udara malam relatif tetap.Dlm kondisi spt ini bumi melepas panas melalui radiasi.Hslnya tdk hanya pmkn bumi yg hangat tapi juga udarasekelilingnya. Ketika suhu atmfr bag bawah lbh rendahDari bag atas maka inversi suhu terjadi.Inversi suhu akibat turbulence:Terjadi ketika masa udara mengembang dan naikDng cepat dan dingin cepat tjd dari pada penurunan Suhu akibat naiknya altitude. Ini menyebabkan pd altTsb lebh dingin dr sekitarnya akibat turbulensi.Tpt juga berubahan suhu teratur siang dan malam s.dAlt 3.000 ft, artinya bhw kira-kira 4.000 ft suhu keduanyaSiang dan malam sekitar 7 0 C pd 40 0 lintang utara, pdStandard suhu 15 0 sea level.Suhu dingin ekstrem dibawah 40 0 biasa terjadi pd Tanah tapi tdk pd 10.000 ft dimana suhu 5 0 C.Pergerakan massa udara srng tjd siang dibanding malamIni dpt menerangkan bhw terbang malam pd alt relatifRendah lebih halus dari pada siang hari.

Standard Pressure and Temperature Values at 40 Degrees Latitude for Specific Altitudes

Menunjukkan rata-2 penurunan suhu dan tekanan udara pada penambahan altitude.10Tropospause.Daerah dg suhu stabil tdpt pd perbatasan atrUpper troposfer dan stratosfer menguntungkan dlmPnbngn. Rata-rata ketinggian tropopause pd 40 0 Lintang utara adalah FL 350.

Stratosfer :Adalah lapisan diatas troposfer s.d 50 mil ( 92.5 km ).Sifat-sifatnya : tdk ada uap air dan turbulensi, suhu Konstan 56.5 0 C . Sinar ultra violet langsung mengenaiOksigen di atmosfer trtm alt FL 500 s.d FL 1400 danMenghasilkan ozon.Ozon ini yg bertanggung jawab thd inversi suhu shgSuhu pd lapisan ini mkn keatas makin naik.Tdpt juga jet strem yaitu angin barat kec tinggi, pdBag bwh stratosfr.Sifat-sifat stratosfer :1.Angin dan turbulensi, ada pd bag bwh lapsngerakan horisontal dari udara ditemukan pd semualapisan. Kecepatan atr 10 s.d 80 mph ( 4.5 s.d 35.8m/s ) dekat tropopause 51.4 s.d 77.2 m/s kadang s.d102.9 m/s.2.Isotermal layer tdpt pd bag bawah yaitu 56.5 0 C3.Temperatur inversion layer tjd pd lpsn atas.peningkatan suhu akibat radiasi uv matahari.Ozon dibtk dan dihancurkan uv shg timbul inversisuhu.

Ionosfer :dari 50 mil ( 92.5 km ) - 600 mil ( 1110 km )pd 30 mil ( 55.5 km ) dan diatasnya radiasiuv lngsng ke molekul gas bentuk atom dan ion. Tbtk jmlh yg sama partkl positif dan negatif.lapisan ini memantulkan gelombang radio kebumi, yg akibatkan tranmisi gel radio mjd jauh.

Exosfer :Terbentang dari 600 mil ( 111o km ) - 1200 mil( 222o km ) dan secara bertahap menjadi hampayaitu ruang angkasa. Pd lapisan ini hanya adasedikit partikel dan saling bertabrakan satu sama lain.Pembagian lain ada yg menganut sbb :

- Ozonosfer- Mesosfer- MagnetosferOzonosfer

terdapat di antara 40 - 60 Km di atas permukaan laut dan dikenal sebagai ozonosfer. Reaksi fotokertrik n)enyebabkan kadar ozone meningkat (max di ketin-egian kira-kira 50km) dan juga menghasilkan suhu inversi.Suhu makin keatas makin naik.Menyerap radiasi ultra violet matahari secara kuat. Sedang panas matahari tdk terpengaruh.Memantulkan panas dari pengembangan massa udara kembali ke permukaan bumi, membuat lapisan dibawahnya hangat terjadi malam ketika aktifitas matahari tdk ada.

Mesosfer

Istilah ini adalah nama baru bagi stratosfer. Ozonosfer berada di bagian ini yang terbentang dari l6 - 86 Km.Bagian atas yang membatasi pembagianmesosfer dengan ionosfer disebutmesopause.Suhu turun mulai 3 C pd stratosfer s.d 113 C pd mesopause.Ditemukan awan noctilucent yg terbentuk dari debu meteor atau uap air dan bersinar hanya pd malam hari, pembentukan awan ini mungkin disebabkan adanya pantulan sinar matahari.

Magnetosfer

Bagian luar atmosfer bumi sekarang diberi nama magnetosfer. Bagian ini terbentang mulai dari 480 Km - I00.000 Km. Lapisan ini dahulu disebut exosfer. Nitrogen dan Oksigen (perbandingannya selalu tetap s.d ketinggian 85 - 120 km) CO2, metan & NO2. CO, Sulfur dioksida, NO2, nitrit oksida (trgtg waktu & tempat krn hsl industri) Uap air (trgtg waktu, tempat & keadaan meteorologi ketinggiannya, krn sgt ditentukan suhu)

Tabel dibawah ini menunjukkan prosentasi konsentrasi gas yg ada di atmosfer.KOMPOSISI ATMOSFER18

Percentages of Atmospheric Gases19Komposisi atmosfer dng perbandingan N2 ( 79 % )dan O2 ( 21 % ) tetap sampai ketinggian 110 km ( 60 mil )

NITROGENAtmosfer bumi terutama terdiri dari nitrogen.

Meskipun nitrogen merupakan bahan kehidupan ygmenyusun rantai polipeptida, nitrogen yg diudara tdksiap digunakan oleh tubuh manusia.

Namun demikian nitrogen larut sampai jenuh pd cairan dan jaringan tubuh sbg hasil pernafasan.

Awak pesawat hrs waspada pd kemungkinan tjdnyapenguapan gas pd rongga tbh yg disebabkan olhpenurunan kelarutan nitrogen ketika ada penambahan altitude.21OXYGENGas kedua yg banyak di atmosfer adalah oksigen .

Pada respirasi tubuh memerlukan oksigen dan glucosautk menghasilkan tenaga.

Kekurangan oksigen pd tubuh akibat berada diketinggian akan menyebabkan perubahan fisiologi secara drastis yg dpt menyebabkan kematian.

Oleh sebab itu oksigen sangat perlu bagi awak pesawat

22CARBON DIOXIDECarbon dioksida adalah produk respirasi sel makluk Hidup.

Walaupun prosentase di atmosfer kecil namun pegang peran penting utk mempertahankan supply oksigendi bumi.

Melalui photosynthesa tumbuhan gunakan CO 2 danmnghslkn energi dan melepas O 2 sbg produk.

Akibat metabolisme binatang dan photosyntesa tumbuhan, penyediaan CO 2 dan O 2 yg ada di atmosfer konstan.23OTHER GASESArgon, Xenon, Krypton dan Helium tdpt sedikit di Atmosfer.Gas-gas tersebut tidak merupakan materi yang sangatDiperlukan untuk hidup seperti nitrogen, oksigenDan karbon dioksida.24ATMOSPHERIC PRESSURETekanan atmosfer atau tekanan barometer adalah penggabungan berat seluruh gas atmosferYg menimbulkan tekanan pd diatas permukaan bumi.

Gaya ini disebabkan olh grafitasi bumi thd molekul gasDan dapat diukur pada suatu titik.

Tekanan atmosfer dpt ditunjukkan pd tinggi kolom airRaksa atau barometer aneroid Pascal dng satuan :- Pound per square foot- Pound per square inch- inchi /Hg- mm/Hg.

25Satuan tek atmosfer lain adalah torr:- 760 torr = 760 mm/Hg = 106 Pascal.

Tekanan atmosfer bervariasi tgtng bbrp faktor sptPerubahan suhu permukaan bumi, keadaan cuaca dllNamun perbedaan ini tdk significan utk itu sebagaiReferensi Bireu cuaca dan Bireu standarisasi USMembuat standard pengukuran tekanan atmosfer utkMenera alat ukur tek barometer di dunia yg dikenalDengan US Standard atmosfer Digunakan sejak 1924, observasi dilakukan pd grsLintang 40 0 United State, dimana suhu udara turunBerbanding lurus dng kenaikan altitude. US Standard atmosfer diasumsikan sbb :

- Udara kering- Udara sepenuhnya gas- Grafitasi bumi dianggap konstan pd semua ketinggian.- Suhu udara menurun berbanding lurus dng peningkatan altitude sampai ketinggian isothermal tercapai.- Suhu isothermal altitude adalah 67 0 F atau -55 0 CUS Standard Atmosphere utk Sea level :

- Temperatur 59 0 F atau 15 0 C- Tekanan : 760 mm/ Hg, 29.92 in /Hg atau 14.7 psi.

Tekanan atmosfer standard diukur pada 59 o F(15 o C) pd permukaan laut.28Berdasarkan Ilmu FaalDaerah Fisiologi

terbentang mulai dr permukaan laut - 10.000 kaki.Perubahan tekanan atm scr keseluruhan tidak cukup besar untuk nrenimbulkan penyakit dekompresi. Perubahan tekanan yg berhubungan dgn naik dan turun yg cepat di daerah ini kesulitan pada telinga/sinus.Daerah Kurang Fisiologi

10.000 menurunnya O2 di ketinggian ini. 35.000 kaki, individu yg tdk dilindungi akan kehilangan kesadarannya krn hypoxia, dlm waktu 30 - 60 detik. Pd 50.000 kaki, orang akan kehilangan kesadarannyadalam 10 detik, meskipun diberi 100% O2 dgn masker. 50.000 kaki disebut batas atas daerah kurang fisiologik. Selain hypoxia, ketinggian >18.000 kakidpt timbul gelembung nitrogen di dalam tubuh. yg menyebabkan kumpulan gejala (penyakit Dekompresi)Daerah ekuivalen dgn ruang angkasa

ruang angkasa = 50.000 kaki, karena pemberian O2 l00% tdk lg melindungi dr hypoxia. Alat pelindung utama manusia > 50.000 kakisedemikian rupa shg alat ini jg dpt melindunginya di ruang angkasa yg sebenarnya (yaitu "pressureSuit dan kabin yg tertutup rapat). kemungkinan terkena pengaruh radiasidan mendidihnya cairan tubuh. bila tekanan atmosfer total < tekanan uap air pd suhu 37C (47 mmHg) yg dicapai pd ketinggian 63.500 kaki.PENGARUH KETINGGIAN

P.Bar(mm Hg)P.O2(mm Hg) PA O2(mm Hg)PA CO2(mm Hg)Sea Level760159103405.000 ft63213281378.0005651186936