Dalam meteorologi , angin sering disebut sesuai dengan kekuatan mereka, dan arah dari mana angin bertiup. Semburan pendek dari angin kecepatan tinggi yang disebut hembusan. Angin kencang durasi menengah (sekitar satu menit) disebut badai . Lama-lama angin telah berbagai nama terkait dengan kekuatan rata-rata mereka, seperti angin, angin , badai , angin topan , dan angin topan. Angin terjadi pada berbagai skala, dari badai mengalir abadi puluhan menit, dengan angin lokal yang dihasilkan oleh pemanasan permukaan tanah dan berlangsung beberapa jam, untuk global yang angin yang dihasilkan dari perbedaan penyerapan energi matahari antara zona iklim di Bumi. Dua penyebab utama dari skala besar sirkulasi atmosfer adalah pemanasan diferensial antara khatulistiwa dan kutub, dan rotasi planet ini ( efek Coriolis ). Dalam tropis, termal rendah sirkulasi atas dataran tinggi daerah dan dapat mendorong monsun sirkulasi. Di daerah pesisir angin laut / darat dapat menentukan siklus angin angin lokal; di daerah yang memiliki medan variabel, gunung dan lembah angin dapat mendominasi angin lokal.
Pada manusia peradaban , angin telah mengilhami mitologi , dipengaruhi peristiwa sejarah , memperluas jangkauan transportasi dan peperangan , dan menyediakan sumber daya untuk kerja mekanik , listrik , dan rekreasi . Angin telah powered pelayaran dari kapal berlayar di lautan bumi. balon udara panas menggunakan angin untuk mengambil perjalanan singkat, dan penerbangan bertenaga menggunakannya untuk meningkatkan mengangkat dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Bidang geser angin yang disebabkan oleh berbagai cuaca fenomena dapat menyebabkan situasi berbahaya bagi pesawat . Ketika angin menjadi kuat, pohon dan struktur buatan manusia yang rusak atau hancur.
Angin dapat membentuk bentang alam, melalui berbagai proses Aeolian seperti pembentukan tanah yang subur, seperti loess , dan erosi . Debu dari besar gurun dapat dipindahkan jarak yang jauh dari daerah sumbernya oleh angin , angin yang dipercepat oleh topografi kasar dan terkait dengan wabah debu telah ditetapkan nama daerah di berbagai belahan dunia karena efek yang signifikan terhadap daerah-daerah. Angin mempengaruhi penyebaran kebakaran hutan . Angin menyebarkan benih dari berbagai tanaman, memungkinkan kelangsungan hidup dan penyebaran spesies-spesies tanaman, serta populasi serangga terbang. Ketika dikombinasikan dengan suhu dingin, angin memiliki dampak negatif pada ternak . Angin mempengaruhi makanan hewan toko, serta berburu dan strategi defensif.
Penyebab
Angin didefinisikan oleh keseimbangan kekuatan fisik digunakan dalam dekomposisi dan analisis profil angin. Mereka berguna untuk menyederhanakan atmosfer persamaan gerak dan untuk membuat argumen kualitatif tentang distribusi horisontal dan vertikal dari angin. Para Angin geostrophic komponen adalah hasil dari keseimbangan antara gaya Coriolis dan gaya tekanan gradien. Mengalir sejajar dengan Isobar dan mendekati aliran di atas lapisan batas atmosfer di midlatitudes. [2] Para angin termal adalah perbedaan dalam angin geostrophic antara dua tingkat di atmosfer. Ia hanya ada di atmosfer dengan horisontal gradien temperatur . [3] Para angin ageostrophic komponen adalah perbedaan antara aktual dan geostrophic angin, yang bertanggung jawab untuk udara "mengisi" siklon dari waktu ke waktu. [4] The gradien angin mirip dengan angin geostrophic tetapi juga mencakup gaya sentrifugal (atau percepatan sentripetal ). [5]
Pengukuran
Kecepatan angin yang berkelanjutan dilaporkan secara global di 10 meter (33 kaki) tinggi dan dirata-ratakan selama jangka waktu 10 menit. Para Amerika Serikat melaporkan angin lebih dari rata-rata 1 menit untuk siklon tropis, [11] dan rata-rata 2 menit dalam pengamatan cuaca. [12] India biasanya laporan angin lebih dari rata-rata 3 menit. [13] Mengetahui rata-rata sampel angin adalah penting, . sebagai nilai dari angin satu menit berkelanjutan biasanya 14 persen lebih besar daripada angin sepuluh menit berkelanjutan [14] Sebuah ledakan singkat kecepatan angin tinggi adalah disebut embusan angin, satu definisi teknis dari embusan angin: maxima yang melebihi kecepatan angin terendah diukur selama interval waktu sepuluh menit dengan 10 knot (19 km / jam). Sebuah badai adalah dua kali lipat dari kecepatan angin di atas ambang tertentu, yang berlangsung selama satu menit atau lebih.
Untuk menentukan tinggi-tinggi angin, rawinsondes menentukan kecepatan angin dengan GPS , navigasi radio , atau radar pelacakan probe. [15] Atau, gerakan induk balon cuaca posisi dapat dilacak dari tanah visual menggunakan theodolites . [16] Penginderaan jauh teknik untuk angin termasuk SODAR , Doppler LIDARs dan radar , yang dapat mengukur pergeseran Doppler dari radiasi elektromagnetik tersebar atau terpantul ditangguhkan aerosol atau molekul , dan radiometers dan radar dapat digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan laut dari ruang atau pesawat terbang. Kekasaran laut dapat digunakan untuk memperkirakan kecepatan angin dekat dengan permukaan laut di lautan. Citra satelit geostasioner dapat digunakan untuk memperkirakan angin di seluruh atmosfer berdasarkan bagaimana awan jauh bergerak dari satu gambar ke yang berikutnya. Teknik Angin menjelaskan studi tentang efek angin pada lingkungan binaan, termasuk bangunan, jembatan dan manusia lainnya benda buatan.
Angin kekuatan skala
Lihat juga: tropis siklon skala dan analisis cuaca Permukaan
Historis, angin skala Beaufort kekuatan memberikan deskripsi empiris kecepatan angin berdasarkan kondisi laut diamati. Awalnya itu skala 13-tingkat, tetapi selama tahun 1940-an, skala diperluas menjadi 17 tingkat. [17] Ada beberapa istilah umum yang membedakan kecepatan angin rata-rata yang berbeda seperti angin, badai, badai, tornado, atau badai. Dalam skala Beaufort, angin-kencang terletak antara 28 knot (52 km / jam) dan 55 knot (102 km / jam) dengan kata sifat sebelumnya seperti moderat, segar, kuat, dan utuh digunakan untuk membedakan kekuatan angin dalam badai kategori. [18] Badai telah angin 56 knot (104 km / h) 63 knot (117 km / jam). [19] Istilah untuk siklon tropis berbeda dari satu daerah ke daerah lain secara global. Cekungan samudra kebanyakan menggunakan kecepatan angin rata-rata untuk menentukan kategori siklon tropis. Di bawah ini adalah ringkasan dari klasifikasi yang digunakan oleh Daerah Khusus Pusat Meteorologi seluruh dunia: | Umum angin klasifikasi | Siklon tropis klasifikasi (semua angin rata-rata 10-menit) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Skala Beaufort | 10-menit berkelanjutan angin ( knot ) | Istilah Umum | N Samudra Hindia IMD | BD Samudra Hindia MF | Australia wilayah Pasifik Selatan Bom , BMKG , FMS , MSNZ | BL Pasifik JMA | BL Pasifik JTWC | TL Pasifik & N Atlantik NHC & CPHC |
| 0 | <1 | Tenang | Daerah Tekanan Rendah | Gangguan tropis | Tropis rendah Depresi Tropis | Depresi tropis | Depresi tropis | Depresi tropis |
| 1 | 1-3 | Cahaya udara | ||||||
| 2 | 4-6 | Angin sepoi-sepoi | ||||||
| 3 | 7-10 | Lembut angin | ||||||
| 4 | 11-16 | Sedang angin | ||||||
| 5 | 17-21 | Angin segar | Depresi | |||||
| 6 | 22-27 | Kuat angin | ||||||
| 7 | 28-29 | Sedang badai | Dalam depresi | Depresi tropis | ||||
| 30-33 | ||||||||
| 8 | 34-40 | Segar badai | Badai siklon | Sedang badai tropis | Siklon tropis (1) | Badai tropis | Badai tropis | Badai tropis |
| 9 | 41-47 | Kuat badai | ||||||
| 10 | 48-55 | Seluruh badai | Parah berhubung dgn topan badai | Parah badai tropis | Siklon tropis (2) | Parah badai tropis | ||
| 11 | 56-63 | Badai | ||||||
| 12 | 64-72 | Badai | Badai siklon sangat parah | Siklon tropis | Siklon tropis yang parah (3) | Topan | Topan | Badai (1) |
| 13 | 73-85 | Badai (2) | ||||||
| 14 | 86-89 | Siklon tropis yang parah (4) | Mayor badai (3) | |||||
| 15 | 90-99 | Intens siklon tropis | ||||||
| 16 | 100-106 | Mayor badai (4) | ||||||
| 17 | 107-114 | Siklon tropis yang parah (5) | ||||||
| 115-119 | Siklon tropis sangat intens | Super topan | ||||||
| > 120 | Super badai siklon | Mayor badai (5) | ||||||
skala Fujita
Para Peningkatan Skala Fujita (EF Skala) tingkat kekuatan tornado di Amerika Serikat berdasarkan kerusakan mereka menyebabkan. Di bawah ini adalah skala itu.| Skala | Kecepatan angin | Relatif frekuensi | Potensi kerusakan | ||
| mph | km / h | ||||
| EF0 | 65-85 | 105-137 | 53,5% | Ringan atau tidak ada kerusakan. Kulit permukaan off beberapa atap, beberapa kerusakan pada talang atau memihak; cabang-cabang pohon patah; dangkal-pohon berakar ditepis. Tornado dikonfirmasi dengan tidak ada kerusakan yang dilaporkan (yaitu, mereka yang tetap di lapangan terbuka) selalu dinilai EF0. |  |
| EF1 | 86-110 | 138-178 | 31,6% | Sedang kerusakan. Atap sangat dilucuti; rumah mobil terbalik atau rusak parah, kehilangan pintu eksterior, jendela dan kaca lainnya rusak. |  |
| EF2 | 111-135 | 179-218 | 10,7% | Cukup kerusakan. Atap robek rumah-rumah yang dibangun dengan baik, pondasi rumah bergeser bingkai; rumah mobil hancur, pohon-pohon besar tumbang bentak atau; cahaya-obyek rudal yang dihasilkan; mobil terangkat dari tanah. |  |
| EF3 | 136-165 | 219-266 | 3,4% | Kerusakan parah. Cerita seluruh baik dibangun rumah yang hancur; kerusakan parah pada bangunan-bangunan besar seperti mal, kereta api terbalik, pohon-pohon debarked, mobil-mobil yang berat terangkat dari tanah dan dilemparkan; struktur dengan pondasi lemah rusak parah. |  |
| EF4 | 166-200 | 267-322 | 0,7% | Ekstrim kerusakan. Baik dibangun dan rumah-rumah seluruh frame sepenuhnya diratakan; mobil dan benda-benda besar lainnya dilemparkan dan rudal kecil yang dihasilkan. |  |
| EF5 | > 200 | > 322 | <0,1% | Jumlah Destruction. Kuat berbingkai, rumah-rumah juga dibangun mendatar yayasan dan hanyut; baja struktur beton bertulang yang kritis rusak; tinggi bangunan runtuh atau deformasi struktural yang parah. |  |
Stasiun Model
- Setiap setengah bendera menggambarkan 5 knot (9,3 km / h) angin.
- Setiap bendera menggambarkan penuh 10 knot (19 km / h) angin.
- Setiap panji (diisi segitiga) menggambarkan 50 knot (93 km / h) angin. [21]
Energi angin
Artikel utama: Energi angin
Energi angin adalah energi kinetik dari udara dalam gerakan. Angin energi total yang mengalir melalui wilayah imajiner A selama waktu t adalah: E = A. v. t. ρ. ½ v 2,
dimana v adalah angin kecepatan dan ρ adalah udara kepadatan . Rumus yang disajikan ini disusun dalam dua bagian: (v t..) Adalah volume udara yang lewat melalui A, yang dianggap tegak lurus terhadap kecepatan angin; (ρ v ½ 2.) Adalah energi kinetik dari udara yang bergerak per satuan volume.
Tenaga angin total:
P = E / t = A. ρ. ½ v 3
Tenaga angin demikian sebanding dengan kekuatan ketiga dari kecepatan angin.
kekuatan Teoritis ditangkap oleh turbin angin
Tenaga angin total bisa ditangkap hanya jika kecepatan angin berkurang menjadi nol. Dalam turbin angin yang realistis ini adalah mustahil, karena udara yang diambil juga harus meninggalkan turbin. Sebuah hubungan antara input dan output yang kecepatan angin harus dipertimbangkan. Menggunakan konsep tabung sungai , ekstraksi dicapai maksimal tenaga angin dengan turbin angin adalah 59% dari tenaga angin total teoritis [24] (lihat: Betz hukum ' ).Praktis turbin tenaga angin
Kekurangan lebih lanjut, seperti sudu rotor gesekan dan tarik , kerugian gearbox, generator dan kerugian converter, mengurangi daya yang dikirim oleh turbin angin. Hubungan dasar yang daya turbin (sekitar) sebanding dengan kekuatan ketiga tetap kecepatan.global klimatologi
Artikel utama: angin yang Berlaku
Langsung di bawah punggungan subtropis adalah lesu, atau garis lintang kuda, di mana angin lebih ringan. Banyak gurun Bumi terletak di dekat garis lintang rata-rata dari punggungan subtropis, di mana keturunan mengurangi kelembaban relatif dari massa udara. [25] Angin terkuat berada di pertengahan garis lintang di mana udara dingin Arktik memenuhi udara hangat dari daerah tropis.
Tropics
Lihat juga: angin Perdagangan dan Monsoon
Angin perdagangan (juga disebut perdagangan) adalah pola yang berlaku timur angin permukaan ditemukan di daerah tropis terhadap bumi khatulistiwa . [26] Angin perdagangan pukulan terutama dari timur laut di belahan bumi utara dan dari tenggara di belahan bumi selatan . [ 27] Perdagangan angin bertindak sebagai aliran kemudi untuk siklon tropis yang terbentuk di lautan dunia. [28] angin Perdagangan juga mengarahkan debu Afrika ke arah barat melintasi Samudra Atlantik ke Laut Karibia , serta bagian tenggara Amerika Utara . [29] Sebuah hujan adalah angin musiman yang berlaku berlangsung selama beberapa bulan di daerah tropis. Istilah ini pertama kali digunakan dalam bahasa Inggris di India , Bangladesh , Pakistan , dan negara-negara tetangga untuk merujuk pada angin musiman yang besar bertiup dari Samudera Hindia dan Laut Arab di barat daya membawa berat curah hujan ke daerah. [30] Its poleward perkembangan dipercepat oleh perkembangan dari panas rendah di atas benua Amerika Asia, Afrika, dan Utara selama Mei hingga Juli, dan atas Australia pada bulan Desember. [31] [32] [33]
baratan dan dampaknya
Artikel utama: baratan
Baratan atau baratan yang berlaku adalah angin di lintang menengah antara 35 dan 65 derajat lintang . Ini pukulan angin dari barat ke timur ke utara dari punggungan subtropis, [34] [35] dan mengarahkan siklon extratropical ini secara umum. Angin terutama dari barat daya di belahan bumi utara dan dari barat laut di belahan bumi selatan . [27] Mereka terkuat di musim dingin ketika tekanan rendah di kutub, dan terlemah selama musim panas dan ketika tekanan lebih tinggi di atas kutub. [36] Bersama dengan angin perdagangan , baratan diaktifkan rute pulang-pergi perdagangan untuk kapal berlayar menyeberangi Samudra Atlantik dan Pasifik, sebagai baratan mengarah pada pengembangan arus laut yang kuat di sisi barat laut di kedua belahan otak melalui proses Barat intensifikasi. [37] Ini barat laut arus transportasi yang hangat, air polewards sub tropis menuju daerah kutub . Baratan dapat sangat kuat, terutama di belahan bumi selatan, dimana ada lahan yang kurang di tengah garis lintang menyebabkan pola aliran untuk memperkuat, yang memperlambat angin ke bawah. Angin barat terkuat di lintang tengah berada dalam sebuah band yang dikenal sebagai Roaring Forties , antara 40 dan 50 derajat lintang selatan khatulistiwa. [38] baratan memainkan peran penting dalam membawa, air hangat khatulistiwa dan angin ke barat pantai benua, [39] [40] khususnya di belahan bumi selatan karena hamparan luas samudera nya.
timuran Kutub
Artikel utama: timuran Polar
Para timuran kutub, juga dikenal sebagai sel Hadley Polar, kering, angin dingin yang bertiup dari daerah tekanan tinggi dari tertinggi kutub di utara dan kutub selatan menuju daerah tekanan rendah dalam baratan di lintang tinggi. Berbeda dengan baratan, ini pukulan angin dari timur ke barat , dan sering lemah dan tidak teratur. [41] Karena dari sudut matahari yang rendah, dingin udara membangun dan mereda pada tiang menciptakan permukaan yang tinggi-tekanan daerah, memaksa seorang keluar equatorward udara; [42] keluar yang dibelokkan ke arah timur oleh efek Coriolis. pertimbangan Lokal
Laut dan angin tanah
Artikel utama: angin Laut
Pada malam hari, lahan mendingin lebih cepat daripada samudera karena perbedaan mereka panas spesifik nilai-nilai. Perubahan suhu menyebabkan angin laut siang hari untuk mengusir. Ketika suhu daratan mendingin di bawah lepas pantai suhu, tekanan atas air akan lebih rendah dari tanah, membangun angin tanah, asalkan angin darat tidak cukup kuat untuk menentangnya. [44]
gunung Dekat
Jika ada lulus di pegunungan, angin akan terburu-buru melewati jalan dengan kecepatan cukup karena prinsip Bernoulli yang menjelaskan hubungan terbalik antara kecepatan dan tekanan. Aliran udara dapat tetap bergolak dan tidak menentu untuk beberapa jarak melawan arah angin ke pedesaan datar. Kondisi ini berbahaya untuk naik dan turun pesawat . [48] angin Keren melalui celah-celah gunung mempercepat telah diberi nama daerah. Di Amerika Tengah , contoh termasuk angin Papagayo , para Panama angin, dan angin Tehuano . Di Eropa , angin yang sama dikenal sebagai Bora , asing , dan Mistral . Ketika angin bertiup di atas perairan terbuka, mereka meningkatkan pencampuran lapisan atas laut yang mengangkat keren, perairan yang kaya nutrisi ke permukaan, yang mengarah ke kehidupan laut meningkat. [49]
Di daerah pegunungan, distorsi lokal aliran udara menjadi parah. Medan Bergerigi menggabungkan untuk menghasilkan pola aliran dan turbulensi tak terduga, seperti rotor , yang dapat diatapi oleh lenticular awan . Kuat Gerakan udara vertikal , downdrafts dan pusaran berkembang sebagai udara mengalir di atas bukit dan lembah-lembah bawah. Orografis presipitasi terjadi pada angin bertiup sisi gunung dan disebabkan oleh gerakan udara naik dari aliran besar-besaran udara lembab di lereng gunung, juga dikenal sebagai aliran bukit, sehingga adiabatik pendinginan dan kondensasi. Di bagian pegunungan dunia mengalami angin yang relatif konsisten (misalnya, angin perdagangan), iklim yang lebih lembab biasanya berlaku pada sisi angin gunung daripada di bawah angin samping atau melawan arah angin. Kelembaban dihapus oleh lift orografis, meninggalkan udara kering di sisi, turun dan umumnya pemanasan bawah angin mana bayangan hujan diamati. [50] Angin yang mengalir dari pegunungan turun ke dataran rendah dikenal sebagai angin lereng bawah. Ini angin hangat dan kering. Di Eropa melawan arah angin dari Alpen , mereka dikenal sebagai foehn . Di Polandia , sebuah contoh adalah wiatr Halny. Di Argentina, nama lokal untuk angin downsloped adalah Zonda . Di Jawa, nama lokal untuk angin tersebut koembang. Di Selandia Baru , mereka dikenal sebagai lengkungan Nor'west , dan disertai oleh pembentukan awan mereka dinamai yang telah mengilhami karya seni selama bertahun-tahun. [51] Dalam Great Plains Amerika Serikat, angin dikenal sebagai sebuah Chinook . Di California, angin downsloped yang disalurkan melalui melewati gunung, yang meningkatkan efek mereka, dan contoh ke Santa Ana dan sundowner angin. Angin kecepatan selama efek angin lereng bawah bisa melebihi 160 kilometer per jam (99 mph). [52]
Rata-rata kecepatan angin
Artikel utama: angin atlas
Angin sebelumnya, yang berlaku dan lokal seperti yang dijelaskan tidak merata di seluruh bumi, yang berarti bahwa kecepatan angin juga berbeda menurut wilayah. Selain itu, kecepatan angin juga meningkat dengan ketinggian. densitas daya angin
Saat ini, tolok ukur yang digunakan untuk menentukan lokasi terbaik untuk pengembangan energi angin disebut sebagai densitas tenaga angin (WPD). Ini adalah perhitungan yang berkaitan dengan kekuatan efektif angin di lokasi tertentu, sering dinyatakan dalam ketinggian di atas permukaan tanah selama periode waktu. Dibutuhkan ke kecepatan angin dan memperhitungkan massa. Warna peta kode dipersiapkan untuk daerah tertentu digambarkan sebagai, misalnya, "rata-rata kerapatan daya tahunan di 50 meter." Hasil perhitungan di atas termasuk dalam indeks yang dikembangkan oleh National Renewable Energy Lab dan disebut sebagai "CLASS NREL." Semakin besar perhitungan WPD, semakin tinggi itu dinilai oleh kelas. [53] Pada akhir tahun 2008, di seluruh dunia papan nama kapasitas angin bertenaga generator adalah 120,8 gigawatt . [54] Meskipun angin menghasilkan hanya sekitar 1,5 persen penggunaan listrik di seluruh dunia, [54] itu berkembang pesat, memiliki dua kali lipat dalam tiga tahun antara 2005 dan 2008. Di beberapa negara telah mencapai tingkat penetrasi yang relatif tinggi, akuntansi untuk sekitar 19 persen dari produksi listrik di Denmark , 10 persen di Spanyol dan Portugal , dan 7 persen di Jerman dan Republik Irlandia pada tahun 2008. Satu studi menunjukkan bahwa pasokan energi terbarukan seluruhnya didasarkan pada 70 persen angin dicapai pada harga listrik saat ini dengan menghubungkan peternakan angin dengan ASTT supergrid. [55]Shear
Artikel utama: geser Angin
Geser angin, kadang-kadang disebut sebagai windshear atau gradien angin , perbedaan dalam kecepatan dan arah angin melalui jarak yang relatif pendek di atmosfer bumi. [56] geser angin dapat dipecah menjadi komponen vertikal dan horizontal, dengan geser angin horisontal dilihat di front cuaca dan dekat pantai, [57] dan geser vertikal biasanya di dekat permukaan, [58] meskipun juga di tingkat yang lebih tinggi di atmosfer dekat jet tingkat atas dan zona frontal tinggi-tinggi. [59] Geser angin sendiri merupakan mikro meteorologi fenomena yang terjadi lebih dari jarak yang sangat kecil, tetapi dapat dikaitkan dengan mesoscale atau skala sinoptik fitur cuaca seperti garis hujan badai dan dingin front . Hal ini umumnya diamati dekat microbursts dan downbursts disebabkan oleh badai , [60] front cuaca, daerah angin lokal lebih tinggi tingkat rendah disebut sebagai jet tingkat rendah, dekat pegunungan , [61] inversi radiasi yang terjadi karena langit cerah dan angin tenang, bangunan, [62] turbin angin , [63] dan perahu layar . [64] Angin geser memiliki pengaruh yang signifikan pada saat take-off dan landing pesawat karena efek mereka pada kontrol pesawat, [65] dan merupakan penyebab signifikan pesawat kecelakaan yang melibatkan hilangnya besar hidup di Amerika Serikat . [60]
Gerakan suara melalui atmosfer dipengaruhi oleh angin geser, yang bisa menekuk bagian depan gelombang, menyebabkan suara untuk didengar di mana mereka biasanya tidak akan, atau sebaliknya. [66] Kuat geser angin vertikal dalam troposfer juga menghambat siklon tropis pembangunan, [ 67] tetapi juga membantu untuk mengatur badai individu ke dalam hidup siklus hidup yang lebih panjang yang kemudian dapat menghasilkan cuaca buruk . [68] The angin termal Konsep menjelaskan bagaimana perbedaan dalam kecepatan angin dengan ketinggian tergantung pada perbedaan suhu horisontal, dan menjelaskan keberadaan aliran jet . [69]
Penggunaan angin
Sejarah
Kamikaze (神风) adalah kata dalam bahasa Jepang, biasanya diterjemahkan sebagai angin ilahi, diyakini hadiah dari para dewa. Istilah ini pertama yang diketahui telah digunakan sebagai nama dari sepasang atau serangkaian topan yang dikatakan telah menyelamatkan Jepang dari dua armada Mongol di bawah Kubilai Khan yang menyerang Jepang pada tahun 1274 dan lagi pada tahun 1281. [75] Angin Protestan adalah nama untuk badai yang menghalangi Armada Spanyol dari invasi Inggris pada 1588 di mana angin memainkan peran penting, [76] atau angin yang menguntungkan yang memungkinkan William dari Orange untuk menyerang Inggris pada tahun 1688. [77] Selama Napoleon 's Mesir Kampanye , tentara Prancis mengalami kesulitan dengan khamsin angin: ketika badai muncul "sebagai tugas darah di langit yang jauh", pribumi pergi untuk berlindung, sementara Prancis "tidak bereaksi sampai sudah terlambat, lalu tersedak dan pingsan di, dinding menyilaukan mencekik debu ". [78] Selama Kampanye Afrika Utara dari Perang Dunia II , "bersekutu dan pasukan Jerman beberapa kali dipaksa untuk menghentikan pertempuran pada pertengahan karena badai pasir yang disebabkan oleh khamsin. .. bijian pasir berputar-putar oleh angin buta tentara dan gangguan listrik dibuat yang diberikan kompas tidak berguna ". [79]
Transportasi
Untuk aerodinamis pesawat yang beroperasi relatif terhadap udara, angin mempengaruhi groundspeed, [86] dan dalam kasus lebih ringan dari udara kendaraan, angin mungkin memainkan peran yang signifikan atau soliter dalam gerakan mereka dan melacak tanah. [87] Para kecepatan dari angin permukaan umumnya faktor utama yang mengatur arah operasi penerbangan di bandara, dan bandara landasan pacu selaras untuk memperhitungkan arah angin umum (s) dari daerah setempat. Sementara lepas landas dengan penarik mungkin diperlukan dalam keadaan tertentu, sebuah angin sakal umumnya diinginkan. Sebuah penarik meningkatkan jarak lepas landas yang diperlukan dan mengurangi gradien mendaki. [88]
Sumber daya
Lihat juga: Tenaga angin dan tenaga angin ketinggian Tinggi
Secara historis, kuno Sinhala di Anuradhapura dan di kota-kota lain di seluruh Sri Lanka digunakan angin monsoon untuk tungku listrik sedini 300 SM . [89] Para tungku dibangun di jalan angin monsoon untuk mengeksploitasi tenaga angin, untuk membawa suhu di dalam sampai 1.200 ° C (2190 ° F). Merupakan referensi sejarah awal ke dasar kincir angin digunakan untuk kekuatan organ pada abad pertama Masehi. [90] Yang praktis pertama kincir angin kemudian dibangun di Sistan , Afghanistan , dari abad ke-7 Masehi. Ini adalah kincir angin poros vertikal, yang vertikal panjang driveshafts dengan pisau berbentuk persegi panjang. [91] Terbuat dari enam hingga dua belas layar tertutup anyaman buluh atau bahan kain, kincir angin ini digunakan untuk menggiling jagung dan mengangkat air, dan digunakan dalam yang gristmilling industri dan tebu. [92] Horisontal-poros kincir angin kemudian digunakan secara luas di Northwestern Eropa untuk menggiling tepung di awal 1180s, dan kincir angin Belanda banyak masih ada. ketinggian tenaga angin tinggi adalah fokus lebih dari 30 perusahaan di seluruh dunia menggunakan teknologi ditambatkan bukan tanah-memeluk tekan-menara. [93] Minyak sedang disimpan dengan menggunakan angin untuk menyalakan kapal kargo dengan menggunakan energi mekanik diubah dari energi kinetik angin menggunakan layang-layang yang sangat besar. [94] Rekreasi
Peran dalam dunia alam
Pada iklim kering, sumber utama dari erosi adalah angin. [97] Para sirkulasi angin umumnya bergerak partikel kecil seperti debu di ribuan kilometer lautan luas dari arah angin dari titik asal mereka, [98] yang dikenal sebagai deflasi. Angin barat di pertengahan garis lintang dari planet drive pergerakan arus laut dari barat ke timur melintasi lautan di dunia. Angin memiliki peran yang sangat penting dalam membantu tanaman dan organisme lainnya dalam penyebaran bergerak benih, spora, serbuk sari, dll Meskipun angin tidak bentuk utama penyebaran benih pada tanaman, menyediakan penyebaran untuk persentase besar dari biomassa tanaman darat .Erosi
Lihat juga: proses Aeolian
Erosi dapat hasil dari pergerakan material oleh angin. Ada dua efek utama. Pertama, angin menyebabkan partikel kecil untuk diangkat dan karena itu pindah ke daerah lain. Ini disebut deflasi. Kedua, partikel-partikel tersuspensi dapat berdampak pada benda padat menyebabkan erosi oleh abrasi (suksesi ekologi). Erosi angin umumnya terjadi di daerah dengan vegetasi sedikit atau tidak ada, sering di daerah mana ada curah hujan yang cukup untuk mendukung vegetasi. Contoh adalah pembentukan pasir bukit , di pantai atau di padang pasir. [99] Huangtu adalah, homogen biasanya nonstratified, keropos, rapuh , sedikit yang koheren, sering berkapur, halus, berdebu , pucat kuning atau penggemar, tertiup angin (Aeolian) sedimen . [100] Hal ini umumnya terjadi sebagai deposit selimut luas yang mencakup wilayah dari ratusan kilometer persegi dan puluhan meter tebal. Loess sering berdiri di wajah baik curam atau vertikal. [101] Huangtu cenderung untuk berkembang menjadi tanah yang sangat kaya. Dalam kondisi iklim yang sesuai, daerah dengan loess adalah yang paling pertanian produktif di dunia. [102] deposito Huangtu yang secara geologis tidak stabil dengan alam, dan akan mengikis sangat mudah. Oleh karena itu, penahan angin (seperti pohon-pohon besar dan semak) yang sering ditanam oleh petani untuk mengurangi erosi angin loess. [97] Gurun migrasi debu
Selama pertengahan musim panas (Juli), yang bergerak ke barat angin perdagangan selatan punggungan utara-barat laut bergerak subtropis memperluas dari Laut Karibia ke bagian tenggara Amerika Utara. Ketika debu dari Sahara bergerak di sekitar pinggiran selatan punggungan dalam sabuk angin bergerak perdagangan atas tanah, curah hujan dan perubahan ditekan langit dari biru untuk penampilan putih, yang menyebabkan peningkatan matahari terbenam merah. Keberadaannya negatif dampak kualitas udara dengan menambahkan jumlah partikulat udara. [103] Lebih dari 50 persen debu Afrika yang mencapai Amerika Serikat mempengaruhi Florida. [104] Sejak tahun 1970, wabah debu telah memburuk karena periode kekeringan di Afrika . Ada variabilitas yang besar dalam transportasi debu ke Karibia dan Florida dari tahun ke tahun. [105] peristiwa Debu telah dikaitkan dengan penurunan kesehatan terumbu karang di Karibia dan Florida, terutama sejak 1970-an. [106] bulu debu serupa berasal dari gurun Gobi , yang dikombinasikan dengan polutan, menyebar jarak yang besar melawan arah angin, atau ke timur, ke Amerika Utara. [98]Ada nama-nama lokal untuk angin terkait dengan badai pasir dan debu. Para Calima membawa debu pada angin tenggara ke pulau Canary . [107] Para Harmattan membawa debu selama musim dingin ke Teluk Guinea . [108] Para Sirocco membawa debu dari Afrika utara ke selatan Eropa karena pergerakan siklon extratropical melalui Laut Mediterania . [109] sistem badai musim semi bergerak di debu Laut Mediterania timur menyebabkan untuk membawa seluruh Mesir dan semenanjung Arab , yang secara lokal dikenal sebagai Khamsin . [110] Para Shamal disebabkan oleh front dingin mengangkat debu ke atmosfer selama berhari-hari pada waktu di Teluk Persia negara. [111]
Efek pada tanaman
Lihat juga: penyebaran Benih
Angin penyebaran biji-bijian, atau anemochory , adalah salah satu cara yang lebih primitif bubaran. Angin penyebaran dapat mengambil salah satu dari dua bentuk utama: benih dapat mengapung di angin atau alternatif, mereka dapat bergetar ke tanah. [112] Contoh-contoh klasik dari mekanisme penyebaran meliputi dandelion ( Taraxacum spp,. Asteraceae ), yang memiliki berbulu pappus melekat pada benih mereka dan dapat tersebar jarak jauh, dan maple ( Acer (genus) spp., Sapindaceae ), yang memiliki biji bersayap dan bergetar ke tanah. Sebuah rintangan penting tentang penyebaran angin adalah kebutuhan untuk produksi benih berlimpah untuk memaksimalkan kemungkinan mendarat benih di situs yang cocok untuk perkecambahan . Ada juga kendala evolusi yang kuat pada mekanisme bubaran. Misalnya, spesies dalam Asteraceae pada pulau-pulau cenderung memiliki kemampuan penyebaran berkurang (yaitu, massa biji besar dan kecil pappus) relatif terhadap spesies yang sama di daratan. [113] Reliance pada penyebaran angin adalah umum di antara banyak kurus atau ruderal spesies. Mekanisme yang tidak biasa dari penyebaran angin termasuk tumbleweeds . Sebuah proses yang berkaitan dengan anemochory adalah anemophily , yang merupakan proses di mana serbuk sari didistribusikan oleh angin. Keluarga besar tanaman yang diserbuki dengan cara ini, yang disukai ketika individu-individu dari spesies tumbuhan yang dominan adalah spasi erat. [114] Angin juga membatasi pertumbuhan pohon. Pada pantai dan pegunungan terisolasi, garis pohon sering jauh lebih rendah daripada di ketinggian yang sesuai pedalaman dan dalam yang lebih besar, sistem lebih kompleks gunung, karena angin kencang mengurangi pertumbuhan pohon. Angin kencang jauh menjelajahi tipis tanah melalui erosi, [115] serta tungkai kerusakan dan ranting. Ketika angin kencang merobohkan atau pohon mencabut, proses ini dikenal sebagai windthrow . Hal ini kemungkinan besar pada angin lereng gunung, dengan kasus yang parah umumnya terjadi untuk berdiri pohon yang 75 tahun atau lebih. [116] varietas tanaman di dekat pantai, seperti cemara Sitka dan anggur laut , [117] yang dipangkas kembali oleh angin dan garam semprot dekat garis pantai. [118]
Angin juga dapat menyebabkan kerusakan tanaman melalui abrasi pasir . Angin kencang akan mengambil pasir longgar dan humus dan melemparkannya melalui udara pada kecepatan mulai 25-40 mil per jam. Pasir tertiup angin seperti menyebabkan kerusakan yang luas untuk bibit tanaman karena pecah sel tanaman, membuat mereka rentan terhadap penguapan dan kekeringan. Menggunakan sandblaster mekanik di laboratorium, para ilmuwan berafiliasi dengan Agricultural Research Service mempelajari efek abrasi pasir tertiup angin pada bibit kapas. Penelitian menunjukkan bahwa bibit menanggapi kerusakan yang diciptakan oleh abrasi pasir tertiup angin dengan menggeser energi dari batang dan pertumbuhan akar untuk pertumbuhan dan perbaikan batang yang rusak. [119] Setelah periode empat minggu pertumbuhan bibit sekali lagi menjadi seragam di seluruh pabrik, seperti sebelum abrasi pasir tertiup angin terjadi. [120]
Efek pada hewan
Sapi dan domba rentan terhadap angin dingin yang disebabkan oleh kombinasi angin dan suhu dingin, ketika angin melebihi 40 kilometer per jam (25 mph) yang membuat rambut mereka dan penutup wol tidak efektif. [121] Meskipun penguin menggunakan kedua lapisan dari lemak dan bulu untuk membantu menjaga terhadap dingin di air dan udara, mereka sirip dan kaki kurang kebal terhadap dingin. Dalam iklim dingin seperti Antartika , penguin kaisar menggunakan berkerumun perilaku untuk bertahan hidup angin dan dingin, terus bolak anggota di luar kelompok yang berkumpul, yang mengurangi hilangnya panas sebesar 50%. [122] Terbang serangga , sebuah subset dari arthropoda , yang tersapu oleh angin, [123] sementara burung mengikuti jalan mereka sendiri mengambil keuntungan dari kondisi angin, untuk baik atau meluncur terbang. [124] Dengan demikian, pola garis halus dalam radar cuaca citra, terkait dengan konvergensi angin , didominasi oleh kembali serangga. [125] Burung migrasi, yang cenderung terjadi dalam semalam dalam 7.000 kaki terendah (2.100 m) dari atmosfer bumi , mencemari profil angin yang dikumpulkan oleh radar cuaca, khususnya WSR-88D , dengan meningkatkan lingkungan angin kembali dengan 15 knot (28 km / h) 30 knot (56 km / jam). [126]Pikas menggunakan dinding batu kerikil untuk menyimpan tanaman kering dan rumput untuk musim dingin untuk melindungi makanan dari yang terpesona. [127] Kecoa menggunakan sedikit angin yang mendahului serangan potensi predator , seperti kodok , untuk bertahan hidup pertemuan mereka. Mereka cerci sangat sensitif terhadap angin, dan membantu mereka bertahan hidup setengah dari serangan mereka. [128] Elk memiliki penciuman yang tajam yang dapat mendeteksi predator melawan angin potensial pada jarak 0,5 mil (800 m). [129] Peningkatan angin di atas 15 kilometer per jam (9,3 mph) sinyal camar hijau keabu-abuan untuk meningkatkan serangan mereka mencari makan dan udara di tebal ditagih murres . [130]
kerusakan Terkait
Lihat juga: cuaca Parah
Australia Barrow Island memegang rekor untuk embusan angin terkuat, mencapai 408 km / h (253 mph) selama Olivia siklon tropis pada tanggal 10 April 1996, melebihi rekor sebelumnya dipegang oleh Gunung Washington (New Hampshire) dari 372 km / jam (231 mph ) pada sore hari 12 April 1934. [136]
Wildfire intensitas meningkat selama jam siang hari. Misalnya, membakar tingkat membara log yang sampai lima kali lebih besar pada siang hari karena kelembaban rendah, suhu meningkat, dan peningkatan kecepatan angin. [137] Sinar matahari menghangatkan tanah pada siang hari dan menyebabkan arus udara untuk perjalanan menanjak, dan menurun pada malam hari sebagai lahan mendingin. Kebakaran hutan mengipasi oleh angin dan sering mengikuti arus udara di atas bukit dan melalui lembah-lembah. [138] Amerika Serikat api operasi berkisar api hari 24 jam yang dimulai pada pukul 10:00 pagi karena peningkatan diprediksi dalam intensitas yang dihasilkan dari siang kehangatan. [139]
Di luar angkasa
Angin matahari sangat berbeda dari angin darat, dalam asal-usulnya adalah matahari, dan itu terdiri dari partikel bermuatan yang telah lolos atmosfer matahari. Serupa dengan angin surya, angin planet terdiri dari gas cahaya yang lolos atmosfer planet. Selama periode waktu yang lama, angin planet secara radikal dapat mengubah komposisi atmosfer planet.[ sunting ] angin Planetary
Artikel utama: melarikan diri Atmosfer
Angin Surya
Artikel utama: angin surya
Daripada udara, angin matahari adalah aliran partikel bermuatan -a plasma -dikeluarkan dari atas atmosfer matahari pada tingkat 400 kilometer per detik (890.000 mph). Sebagian besar terdiri dari elektron dan proton dengan energi sekitar 1 keV . Aliran partikel bervariasi dalam temperatur dan kecepatan dengan berlalunya waktu. Partikel-partikel ini mampu lolos matahari gravitasi , sebagian karena tinggi suhu dari korona , [143] tetapi juga karena tingginya energi kinetik bahwa partikel mendapatkan melalui proses yang tidak dipahami dengan baik. Angin matahari menciptakan heliosphere , gelembung besar di medium antarbintang yang mengelilingi tata surya. [144] Planet memerlukan medan magnet besar untuk mengurangi ionisasi atmosfer atas mereka oleh angin matahari. [142] fenomena lainnya termasuk badai geomagnetik yang bisa melumpuhkan jaringan listrik di Bumi, [145] yang aurora seperti Northern Lights , [146] dan ekor plasma dari komet yang selalu menunjuk jauh dari matahari. [147] 
Tidak ada komentar:
Posting Komentar