Turbulensi: Pengertian, Penyebab, dan Cara Menghadapinya

Ilustrasi Turbulensi. Foto Unsplash/Gary Laporter

Turbulensi adalah sesuatu yang sering terjadi pada penerbangan. Lalu apa pengertian sebenarnya dari turbulensi itu?

Berdasarkan laman globalnews.ca, turbulensi disebabkan oleh pergerakan udara dari satu tempat ke tempat lain, dan turbulensi pada pesawat ada yang normal dan ada juga yang berbahaya.

Pengertian dan Penyebab Turbulensi

Ilustrasi Turbulensi. Foto Unsplash/Rose Pamly

Turbulensi adalah fenomena aliran fluida yang kompleks dan tidak teratur.

Hal tersebut terjadi ketika fluida, baik itu udara atau air, mengalir dengan kecepatan yang berbeda-beda atau mengalir di sekitar objek yang mengganggu aliran, seperti pesawat terbang, kapal, atau benda lainnya.

Dalam konteks penerbangan, turbulensi sering kali dihubungkan dengan getaran, goyangan, atau perubahan tiba-tiba dalam arah atau kecepatan angin.

Fenomena ini memiliki dampak yang signifikan dalam berbagai bidang, termasuk penerbangan, meteorologi, rekayasa, dan fisika fluida.

Turbulensi terjadi karena adanya gesekan antara lapisan-lapisan fluida yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda.

Ketika fluida mengalir melalui permukaan yang tidak rata atau melintasi penghalang, seperti sayap pesawat, terjadi perpindahan energi yang kompleks antara berbagai lapisan fluida tersebut.

Hal tersebut mengakibatkan pembentukan pusaran, gelombang, dan struktur aliran yang tidak teratur.

Turbulensi dapat dilihat dalam berbagai skala, mulai dari turbulensi mikroskopis dalam aliran di sekitar objek kecil hingga turbulensi makroskopis dalam skala besar, seperti badai atau aliran jet udara di atmosfer.

Salah satu aspek penting dari turbulensi adalah kekacauan yang terkait dengannya.

Meskipun terdapat hukum-hukum dasar fisika yang mengatur aliran fluida, seperti hukum kekekalan massa dan momentum, dalam kasus turbulensi, perilaku fluida menjadi sangat kompleks dan sulit diprediksi yang membuat pemodelan dan prediksi turbulensi menjadi tantangan besar dalam rekayasa dan ilmu pengetahuan.

Dalam penerbangan, turbulensi merupakan salah satu faktor yang dapat memengaruhi kenyamanan dan keamanan penerbangan.

Turbulensi udara dapat disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk perbedaan suhu udara, turbulensi termal yang dihasilkan oleh daratan atau gunung, turbulensi mekanis yang dihasilkan oleh bangunan atau struktur alam, atau turbulensi yang terkait dengan cuaca ekstrem seperti badai atau awan cumulonimbus.

Pilot dan sistem penerbangan menggunakan informasi tentang turbulensi untuk mengantisipasi dan mengelola perubahan kondisi penerbangan.

Di dunia rekayasa, pemahaman tentang turbulensi sangat penting dalam pengembangan desain pesawat, kapal, kendaraan, dan struktur lainnya yang berinteraksi dengan aliran fluida.

Pemodelan turbulensi menggunakan teknik simulasi numerik, seperti Computational Fluid Dynamics (CFD), untuk memahami dan memprediksi perilaku aliran turbulen dalam berbagai kondisi yang membantu dalam meningkatkan efisiensi, kinerja, dan keamanan desain sistem yang berhubungan dengan fluida.

Jenis-jenis Turbulensi

Ilustrasi Turbulensi. Foto Unsplash/Nick Harasemenka

Turbulensi adalah fenomena alami yang terjadi di atmosfer bumi dan merupakan bagian yang umum dari penerbangan. Penyebabnya oleh perubahan dalam kecepatan dan arah angin di sekitar pesawat.

Turbulensi dapat terjadi dalam berbagai bentuk dan tingkat intensitas, mulai dari yang ringan hingga yang sangat kuat. Ada beberapa jenis turbulensi yang umum terjadi selama penerbangan, di antaranya:

1. Turbulensi Termal

Terjadi ketika pesawat melalui zona udara dengan suhu yang berbeda secara tiba-tiba, seperti di sekitar gunung atau di atas permukaan yang panas. Ini sering terjadi pada siang hari.

2. Turbulensi Clear Air

Merupakan jenis turbulensi yang terjadi di lapisan udara yang jernih dan tanpa awan. Biasanya terjadi di ketinggian yang tinggi dan dapat menjadi sulit untuk diprediksi.

3. Turbulensi Konvektif

Terjadi karena pergerakan vertikal udara hangat yang naik ke atas dan udara dingin yang turun ke bawah. Ini sering terjadi di sekitar awan kumulonimbus.

4. Turbulensi Melewati Gunung

Ketika pesawat melewati pegunungan, udara dapat mengalami turbulensi karena interaksi dengan topografi. Turbulensi biasanya dihadapi oleh penerbangan secara rutin, dan pilot memiliki pelatihan khusus untuk menghadapinya dengan aman.

Meskipun terkadang dapat terasa tidak nyaman bagi penumpang, namun turbulensi jarang menyebabkan bahaya serius bagi pesawat yang modern dan dirancang untuk menangani kondisi ini.

Pilot biasanya menggunakan berbagai sumber informasi, seperti laporan cuaca, radar cuaca di pesawat, dan komunikasi dengan pilot lain serta pengawas lalu lintas udara, untuk mengidentifikasi dan menghindari turbulensi yang lebih ekstrem.

Pilot juga memiliki prosedur yang telah ditetapkan untuk menghadapi turbulensi yang terjadi selama penerbangan. Oleh karena itu, penumpang seharusnya bisa tetap tenang jika terjadi turbulensi.

Tingkat Turbulensi

Ilustrasi Turbulensi. Foto Ilustrasi Unsplash/Miguel Angel

Tingkat turbulensi mengacu pada seberapa kuat atau intensitas turbulensi dalam aliran fluida. Hal tersebut dapat bervariasi dari kondisi aliran yang relatif stabil dan tenang hingga kondisi yang sangat turbulen dan tidak teratur.

Penilaian tingkat turbulensi penting dalam berbagai aplikasi, seperti penerbangan, navigasi laut, rekayasa, dan meteorologi, karena dapat mempengaruhi kinerja sistem dan keamanan. Berikut tingkatannya:

1. Turbulensi Rendah

Pada tingkat turbulensi rendah, aliran fluida relatif tenang dan stabil. Perubahan kecepatan atau arah angin tidak begitu signifikan, dan tidak terdapat pergerakan besar-besaran atau perubahan tiba-tiba dalam struktur aliran.

Kondisi ini sering terjadi di daerah dengan cuaca cerah dan tenang, di mana aliran fluida tidak mengalami gangguan besar dari faktor-faktor eksternal.

2. Turbulensi Sedang

Turbulensi sedang mengacu pada tingkat kekacauan yang lebih tinggi dalam aliran fluida. Meskipun aliran masih teratur secara umum, terdapat variasi kecepatan dan arah yang lebih signifikan.

Hal ini dapat terjadi di daerah-daerah dengan perubahan cuaca yang sedang, atau di sekitar struktur alam atau bangunan yang mempengaruhi aliran fluida.

3. Turbulensi Tinggi

Tingkat turbulensi tinggi menunjukkan kondisi aliran yang sangat tidak teratur dan bergejolak. Perubahan kecepatan dan arah angin sangat signifikan, sering kali disertai dengan pusaran-pusaran besar, gelombang, dan goyangan yang kuat.

Turbulensi tinggi dapat terjadi di daerah-daerah dengan cuaca ekstrem, seperti badai atau angin kencang, atau di sekitar struktur bangunan yang menciptakan turbulensi mekanis yang kuat.

Penilaian tingkat turbulensi biasanya dilakukan menggunakan skala atau kriteria tertentu, terutama dalam konteks penerbangan dan navigasi udara.

Misalnya, dalam penerbangan, pilot akan menerima laporan tentang tingkat turbulensi dalam bentuk kode seperti "turbulensi ringan", "turbulensi sedang", atau "turbulensi berat", yang membantu mereka dalam mengantisipasi dan mengelola kondisi penerbangan yang mungkin tidak stabil.

Pengukuran langsung tingkat turbulensi dilakukan menggunakan berbagai alat dan teknik, termasuk anemometer untuk mengukur kecepatan angin, sensor tekanan untuk mendeteksi perubahan tekanan yang terkait dengan turbulensi, dan pengamatan visual atau radar untuk melacak pola aliran turbulen dalam skala besar, seperti di atmosfer.

Apa yang Perlu Dilakukan saat Menghadapi Turbulensi

Ilustrasi Turbulensi. Foto Ilustrasi Unsplash/Blake Guirdy

Menghadapi turbulensi dalam konteks penerbangan atau situasi lain yang melibatkan aliran fluida yang tidak teratur memerlukan strategi dan tindakan yang tepat untuk meminimalkan dampak negatifnya. Berikut adalah beberapa cara menghadapi turbulensi:

1. Perhatikan Informasi Cuaca

Sebelum melakukan penerbangan atau aktivitas yang terkait dengan aliran fluida, perhatikan informasi cuaca terkini.

Dapatkan laporan cuaca terbaru yang mencakup informasi tentang potensi turbulensi, baik itu dari sumber resmi seperti badan meteorologi maupun dari pilot-pilot yang telah melakukan penerbangan sebelumnya.

2. Pilih Rute yang Aman

Jika memungkinkan, pilih rute penerbangan atau navigasi yang lebih aman dari segi turbulensi. Hindari daerah-daerah yang dikenal memiliki turbulensi tinggi, seperti di sekitar pegunungan atau selama cuaca buruk.

3. Menggunakan Alat Bantu Penerbangan

Dalam penerbangan, gunakan alat bantu seperti radar cuaca dan sistem peringatan turbulensi (Turbulence Detection and Forecasting System) untuk mendeteksi dan mengantisipasi turbulensi.

Sistem ini membantu pilot untuk mengambil tindakan yang sesuai untuk mengurangi dampak turbulensi pada pesawat dan penumpang.

4. Pergantian Ketinggian

Jika mengalami turbulensi ringan atau sedang, pilot dapat mencoba melakukan pergantian ketinggian untuk mencari lapisan udara yang lebih stabil. Kadang-kadang, perubahan ketinggian dapat mengurangi dampak turbulensi.

5. Kondisi Pesawat yang Optimal

Pastikan pesawat atau kendaraan lainnya dalam kondisi optimal sebelum melakukan aktivitas yang melibatkan aliran fluida yang tidak teratur.

Perawatan dan periksa rutin sangat penting untuk memastikan bahwa sistem dan struktur pesawat dapat menangani turbulensi dengan baik.

6. Komunikasi dengan Penumpang

Jika turbulensi terjadi di dalam pesawat, komunikasikan dengan penumpang untuk menjelaskan situasi dan memberikan informasi tentang tindakan yang diambil untuk mengatasi turbulensi.

Langkah tersebut membantu mengurangi kecemasan dan menjaga suasana tenang di dalam pesawat.

7. Simulasi dan Pelatihan

Bagi pilot atau profesional lain yang sering menghadapi turbulensi, simulasi dan pelatihan dapat membantu meningkatkan keterampilan dalam mengatasi situasi turbulen.

Latihan di simulator penerbangan atau perangkat lainnya dapat membantu mengembangkan reaksi yang tepat terhadap turbulensi.

8. Fokus dan Konsentrasi

Ketika menghadapi turbulensi, fokus dan konsentrasi sangat penting. Pilot atau orang yang mengendalikan kendaraan harus tetap tenang dan fokus pada tugas-tugas yang diperlukan untuk mengelola turbulensi dengan efektif.

Kesimpulannya, turbulensi adalah sesuatu yang sering terjadi saat penerbangan. Diperlukan pengetahuan dan komunikasi antara pilot dan penumpang agar penerbangan tetap nyaman dan aman. (Andi)

Baca juga: Gaya Gravitasi: Pengertian dan Contohnya