Salah satu ukuran standar yang banyak digunakan sebagai referensi sistem bertekanan adalah tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer secara awam dapat dipahami sebagai tekanan udara luar. Tekanan udara di luar ruangan dianggap sama dengan 1 atmosfer (atm).
Tekanan atmosfer mempengaruhi kehidupan di muka bumi. Pola dan prakiraan cuaca di seluruh dunia dipengaruhi oleh tekanan atmosfer, namun banyak yang tidak mengetahui apa sebenarnya tekanan tersebut. Artikel ini membahas apa itu tekanan atmosfer, konversi satuan tekanan atmosfer, penyebab tekanan atmosfer, dan pentingnya tekanan atmosfer
Apa itu Tekanan Atmosfer?
Pada dasarnya, tekanan atmosfer adalah gaya yang diberikan pada suatu titik tertentu di permukaan bumi oleh berat udara di atas titik tersebut. Singkatnya: udara yang mengelilingi bumi menciptakan tekanan atmosfer dan tekanan ini ditentukan oleh berat kolektif molekul udara. Molekul udara di tempat yang lebih tinggi memiliki lebih sedikit molekul yang menekannya dari atas sehingga mengalami tekanan yang lebih rendah, sedangkan molekul yang lebih rendah memiliki lebih banyak gaya atau tekanan yang diberikan oleh molekul yang menumpuk di atasnya dan tersusun lebih rapat.
Saat anda naik ke pegunungan atau terbang tinggi dengan pesawat terbang, udaranya lebih tipis dan tekanannya lebih rendah. Tekanan udara di permukaan laut pada suhu 15°C sama dengan satu atmosfer (Atm), dan ini merupakan pembacaan dasar untuk menentukan tekanan relatif.
Tekanan atmosfer disebut juga tekanan barometrik karena diukur menggunakan alat ukur yang disebut barometer. Pembacaan angka barometer yang naik menunjukkan peningkatan tekanan atmosfer, dan pembacaan angka barometer yang turun menunjukkan penurunan tekanan atmosfer.
Konversi Tekanan Atmosfer
Satuan standar untuk pengukuran tekanan barometrik disebut atmosfer (atm). Sehubungan dengan sistem satuan Imperial (sistem British), satu atmosfer (atm) sama dengan 29,9213 inch air raksa (inHg). Baik dalam milibar (mb) maupun hectopascal (hPa), tekanan standar di permukaan laut adalah 1013,25 mb atau hPa. Konversi lainnya meliputi:
- 1 atm = 101,325 pascal (Pa)
- 1 atm = 1.013,25 hectopascal (hPa)
- 1 atm = 760 millimeter air raksa (mmHg)
- 1 atm = 29,9213 inch air raksa (inHg)
- 1 atm = 1.013,25 millibar (mbar)
- 1 atm = 14,6959 pound per squre inch (psi)
Apa Penyebab Perubahan Tekanan Atmosfer?
Perubahan tekanan udara disebabkan oleh perbedaan suhu udara di atas bumi, dan suhu suatu massa udara ditentukan oleh letaknya. Misalnya, massa udara di atas lautan biasanya lebih dingin dibandingkan massa udara di atas benua. Perbedaan suhu udara menciptakan angin dan menyebabkan berkembangnya sistem tekanan. Angin menggerakkan sistem tekanan dan sistem ini cenderung berubah ketika melewati pegunungan, lautan, dan wilayah lainnya.
Ilmuwan dan filsuf Perancis abad ke-17 Blaise Pascal (1623–1662) menemukan bahwa tekanan udara menurun seiring dengan ketinggian dan perubahan tekanan di permukaan tanah dapat dikaitkan dengan cuaca sehari-hari. Penemuan ini digunakan untuk memprediksi cuaca saat ini.
Seringkali, peramal cuaca mengacu pada daerah bertekanan tinggi atau rendah yang bergerak menuju daerah tertentu untuk menggambarkan perkiraan kondisi daerah tersebut. Saat udara naik dalam sistem bertekanan rendah, udara mendingin dan sering kali mengembun menjadi awan dan curah hujan, yang mengakibatkan badai. Dalam sistem bertekanan tinggi, udara tenggelam ke arah bumi dan menghangat ke atas, menyebabkan cuaca kering dan cerah.
Mengapa Tekanan Atmosfer Berbeda Berdasarkan Ketinggian?
Sederhananya, ketika ketinggian meningkat, jumlah molekul gas di atmosfer berkurang (kepadatan udara menjadi berkurang), oleh karena itu istilah “udara tipis” yang paling umum digunakan dalam pendakian, hiking, dan pendakian gunung.
Bagaimana Perubahan Tekanan Mempengaruhi Cuaca?
Secara umum, barometer dapat memberi tahu anda apakah langit cerah atau badai akan terlihat dalam waktu dekat, atau tidak ada perubahan sama sekali, hanya berdasarkan tekanan atmosfer.
Berikut beberapa contoh cara menafsirkan pembacaan barometrik:
- Saat udara kering, sejuk, dan nyaman, pembacaan barometer meningkat.
- Secara umum, meningkatnya barometer berarti membaiknya cuaca.
- Secara umum, penurunan barometer berarti cuaca semakin buruk.
- Ketika tekanan atmosfer turun secara tiba-tiba, hal ini biasanya menunjukkan bahwa akan terjadi badai.
- Jika tekanan atmosfer tetap stabil, kemungkinan besar tidak akan terjadi perubahan cuaca dalam waktu dekat.
Mengapa Tekanan Atmosfir Penting Bagi Kita?
Tekanan atmosfer adalah tekanan udara yang dihasilkan oleh berat udara di atas permukaan bumi. Meskipun tidak terlihat, tekanan atmosfer memiliki peran yang sangat penting dalam menjaga keseimbangan ekosistem planet kita. Berikut adalah beberapa alasan mengapa tekanan atmosfer penting:
1. Menjaga Kehidupan di Bumi
Tekanan atmosfer membantu menjaga kehidupan di bumi. Tekanan udara yang konstan memungkinkan adanya air dalam bentuk cair pada suhu yang normal. Tanpa tekanan atmosfer, air akan mendidih pada suhu yang lebih rendah dan menguap ke luar angkasa. Kehadiran air dalam bentuk cair sangat penting bagi kehidupan seperti yang kita kenal.
2. Pernapasan
Tekanan atmosfer berperan penting dalam proses pernapasan makhluk hidup. Pada permukaan bumi, tekanan atmosfer memungkinkan molekul oksigen masuk ke dalam paru-paru makhluk hidup dan diangkut oleh aliran darah ke seluruh tubuh. Tekanan ini membantu pertukaran gas yang diperlukan untuk respirasi.
3. Stabilisasi Iklim
Tekanan atmosfer juga berkontribusi pada stabilisasi iklim bumi. Lapisan udara di atas permukaan bumi mengandung berbagai jenis gas yang memengaruhi suhu dan iklim. Tekanan atmosfer memungkinkan adanya fenomena cuaca dan sirkulasi atmosfer, seperti angin dan aliran termal, yang memengaruhi distribusi panas di seluruh planet.
4. Pembentukan Awan dan Presipitasi
Tekanan atmosfer berperan dalam membentuk awan dan memicu proses presipitasi seperti hujan, salju, dan hujan es. Tekanan atmosfer menyebabkan udara panas yang mengandung uap air naik ke atas, kemudian mendingin dan membentuk awan. Akibat perubahan tekanan atmosfer, awan-awan ini mengalami kondensasi dan akhirnya memicu hujan atau fenomena presipitasi lainnya.
5. Perlindungan dari Radiasi Matahari Berbahaya
Tekanan atmosfer juga melindungi bumi dari sebagian besar radiasi berbahaya yang dipancarkan oleh matahari, seperti radiasi ultraviolet (UV) dan sinar kosmik. Lapisan ozon di atmosfer, yang terkonsentrasi pada stratosfer, melindungi permukaan bumi dari sebagian besar radiasi UV.
6. Transportasi Bunyi
Tekanan atmosfer memungkinkan transportasi bunyi. Bunyi adalah gelombang mekanik yang merambat melalui media seperti udara. Tekanan atmosfer memampukan molekul udara bergerak dan merambatkan getaran bunyi. Tanpa tekanan atmosfer, suara tidak akan dapat merambat dan tidak akan ada suara yang dapat didengar.
7. Stabilisasi Lapisan Atmosfer Terendah
Tekanan atmosfer membantu menjaga kestabilan lapisan atmosfer terendah, yang disebut troposfer. Lapisan ini merupakan lapisan di mana semua peristiwa cuaca terjadi. Tekanan atmosfer mempengaruhi pembentukan angin, pergerakan udara, dan redistribusi panas di dalam troposfer.
8. Pengukuran dan Referensi Standar
Tekanan atmosfer juga digunakan sebagai referensi standar untuk pengukuran tekanan dalam berbagai konteks. Satuan tekanan seperti bar, atmosfer, dan torr adalah satuan yang sering digunakan dalam ilmu fisika dan teknik.