Tentang Stabilitas Atmosfer
Stabilitas atmosfer menunjukkan kecenderungan massa udara bergerak vertikal. Stabilitas atmosfer terdiri dari stabilitas statis dan stabilitas dinamik. Stabilitas statis hanya mempertimbangkan gaya apung dan mengabaikan gesekan angin rata-rata, sedangkan stabilitas dinamik memperhitungkan keduanya. Pada penentuan stabilitas atmosfer, parcel udara mula-mula akan mengikuti dry adiabatic saat udara tidak jenuh, jika jenuh maka parcel udara mengikuti moist adiabatic. Pada ketinggian apapun parcel udara bergerak, gaya angkat tergantung dari perbedaan antara suhu parcel udara dan suhu udara lingkungan (Stull 2000).
Kondisi stabil adalah kondisi yang terjadi pada saat suhu parcel udara lebih kecil dari pada suhu udara lingkungan. Kondisi yang stabil menyebabkan parcel udara tersebut tidak dapat bergerak vertikal ke atas namun akan kembali ke ketinggian semula. Hal ini menyebabkan parcel tersebut cenderung stabil di tempatnya atau jika massa udara terpaksa naik, maka cenderung menyebar secara horizontal (Ahrens 2009).
Stabilitas NETRAL adalah kondisi selang tingkat suhu lingkungan sama dengan tingkat adiabatik kering, naik atau turunnya udara tak jenuh akan mendingin atau menghangat sama dengan udara sekitarnya. Pada setiap ketinggian akan memiliki suhu dan kerapatan udara yang sama sehingga udara tersebut tidak akan naik atau turun. Kondisi tidak stabil terjadi pada saat parcel udara memiliki suhu yang lebih hangat dibandingkan dengan suhu lingkungan sekitar karena tingkat adiabatik kering lebih rendah dari selang tingkat suhu lingkungan. Hal tersebut mengakibatkan udara akan terus naik jauh dari posisi awalnya.
Perlu diketahui bahwa dalam lapisan atmosfer jarang atau bahkan tidak pernah dalam kondisi benar-benar tidak stabil, biasanya terbatas pada lapisan dekat tanah karena pada hari yang terik mengakibatkan selang tingkat suhu lingkungan lebih tinggi dari tingkat adiabatik kering (Ahrens 2009), tetapi dalam kondisi nyata, apabila parcel udara naik pada suatu ketinggian maka akan terdapat suhu baru dan gaya apung baru yang menentukan apakah paket udara dapat terus naik atau tidak. Kondisi tersebut dapat diketahui dengan melakukan pengkajian terhadap kondisi stabilitas atmosfer non lokal dengan cara memplotkan suhu potensial virtual secara vertikal (Stull 2000). Suhu
potensial virtual adalah suhu sampel udara yang dibawa ke tekanan 1000 mb secara adiabatik kering. Suhu potensial virtual terkait dengan suhu potensial. Suhu potensial akan meningkat apabila tejadi perubahan fase oleh parcel udara karena dalam perubahan fase yang terjadi pada proses adiabatik basah akan menghasilkan panas latent.
STABILITAS ATMOSFER LOKAL
Stabilitas atmosfer lokal dapat ditentukan dengan mengetahui nilai Ri (Richardson) dan s (statis) (Arya 1999) untuk setiap ketinggian, tetapi perlu diketahui bahwa dengan penggunaan parameter lokal tidak memperhitungkan percepatan yang bekerja pada parcel udara yang berbeda dengan ketinggian yang berbeda sehingga dalam penentuan stabilitas menggunakan nilai Ri dan s membuat definisi stabilitas menjadi sempit. Stull (2000) menjelaskan bahwa terdapat kejadian yang sangat membingungkan karena terdapat nilai s yang menunjukkan kondisi stabilitas netral atau bahkan stabil, tetapi kondisi tersebut sangat tidak memungkinkan dikarenakan pada waktu itu memiliki pasokan radiasi yang tinggi sehingga seharusnya kondisi stabilitas dalam kondisi tidak stabil. Oleh karena itu, perlu dilakukannya peninjauan terhadap pergerakan suhu potensial virtual tiap perubahan ketinggian sebagai parameter untuk mengetahui kondisi stabilitas.
Richardson Number (Ri)
Richardson Number merupakan ratio antara gaya bouyance (faktor konveksi) dengan shear angin. Nilai Ri digunakan untuk mengidentifikasi terjadinya turbulensi (Holton 2004).
Parameter Stabilitas Statis lokal (s)
Parameter stabilitas statis merupakan nilai yang digunakan untuk mengidentifikasi ketidakstabilan atmosfer. Tetapi penggunaan parameter ini sudah tidak relevan lagi, sehingga untuk mengidentifikasi ketidakstabilan atmosfer digunakan parameter stabilitas statis nonlokal (θ) (Arya 2001). Untuk menentukan parameter stabilitas statis lokal digunakan persamaan :
STABILITAS ATMOSFER NON LOKAL
Stabilitas atmosfer non lokal merupakan salah satu cara untuk menghilangkan ambiguitas dalam karakterisasi stabilitas statis (Stull 2000). Penentuan stabilitas non lokal dilakukan dengan mengikuti atau melihat pergerakan suhu potensial virtual secara vertikal sehingga naiknya paket udara akan dapat dilacak. Keutamaan dari penentuan stabilitas non lokal yaitu akan diketahui bagaimana pergerakan parsel udara serta mengetahui kondisi inversi di atmosfer. Pentingnya mengetahui adanya kondisi inversi karena kondisi inversi akan membantu menghambat terbentuknya awan konveksi dan
perkembangan badai dapat terhambat (Weaver dan Ramanathan 1997).
