Bagian dalam Bumi

Bagian Dalam Bumi

Ada tiga lapisan utama bagian dalam bumi, yaitu : inti, mantel dan kerak.Inti bumi (terdiri dari besi dan nikel)Inti bumi mempunyai jari-jari ± 3450 km, dengan volume kurang dari 20% volume bumi. Inti bumi ada 2 yaitu :Inti dalam: padat, jari-jari ± 1200 km, suhu ± 4800° C. Tersusun dari kristal besi atau kristal besi nikel.Inti luar: zat cair yang sangat kental, ketebalan ± 2250 km, suhu ± 3900°C.
MantelKetebalan ± 2900 km, suhu ± 1500°C - 3000°C, tersusun oleh batuan yang mengandung silikat dan magnesium.
KerakAda dua macam kerak: kerak benua dan kerak lautan, ± 65% merupakan kerak lautan. Kerak pembentuk benua bernama sial (silikon alumunium), ketebalannya ± 30 km, dan di daerah pegunungan ± 70 km. Di bawah sial terdapat sima (silikon, magnesium). Sima juga membentuk kerak bawah laut dengan ketebalan ± 6 km.
LITOSFER (KULIT BUMI)Litosfer merupakan bagian luar bumi yang berfungsi sebagai pembungkus. Litosfer berasal dari kata lithos = batuan dan sphere = lapisan. Unsur penyusun litosfer adalah oksigen (46,6%), silikon (27,7%), alumunium (8,1%), besi 5%, kalsium 3,6%, natrium 2,8%, kalium 2,6%, magnesium 2.1%.
Jenis-jenis batuan:Batuan bekuBatuan beku adalah batuan yang berasal dari pembekuan magma. Mineral utama pembentuk batuan beku adalah kuarsa, feldspar, piroksin dan hornblende, mika, magnetit dan olivin.Kuarsa adalah suatu mineral yang keras tersusun oleh senyawa silikon dan oksigen. Feldspar berwarna terang sampai gelap, mengandung kalium, natrium, kalsium, alumunium, silikon dan oksigen.Piroksin dan hornblende warnanya lebih gelap dan lebih berat dari feldspar, terdiri dari berbagai logam ditambah silikon dan oksigen.Mika adalah mineral yang menyerupai lapis, terdiri dari alumunium, oksigen dan silikon.Magnetit merupakan senyawa besi dan oksigen.Olivin adalah mineral hijau yang terdiri dari besi, magnesium, oksigen dan silikon.
Batuan beku dibagi menjadi 3 macam:
Batuan beku dalam, terjadi dari pembekuan magma yang berlangsung perlahan-lahan ketika masih berada jauh di dalam kulit bumi, ukuran mineral besar dan berbutir kasar. Contoh: Granit : mengandung kuarsa, feldspar, hornblende dan mika, tekstur rata. Diorit : tidak mengandung kuarsa, tekstur rata. Gabbro : batuan yang didalamnya terdapat mineral berwarna gelap.
Batuan beku luar/leleran, terjadi dari pembekuan magma di permukaan bumi. Berlangsung sangat cepat, mempunyai ciri berbutir halus.Contoh:Basalt : berwarna hitam, coklat, abu-abu tua atau hijau tua. Riolit : berkomposisi seperti granit, bertekstur porfirik (campuran butir halus dan kasar), mengandung kristal feldspar, kuarsa dan mika. Andesit : diorit yang keluar di permukaan bumi. Obsidian/batu kaca: batuan bersinar yang berwarna hitam, abu-abu, kuning atau coklat. Scoria dan purnice/batu apung : batuan beku luar yang mengandung rongga-rongga gas dan merupakan hasil pembekuan lava.
Batuan beku korok, terjadi dari magma yang membeku di lorong antara sarang magma dan permukaan bumi berlangsung sangat cepat.
Batuan sedimen (endapan)Berdasarkan proses pembentukannya dibedakan menjadi:
Batuan sedimen klastikMerupakan batuan sedimen yang berasal dari penghancuran secara mekanis batuan asal. Contoh: pasir dan batu lampung (shale).
Batuan sedimen kimiawi
Batuan yang pengendapannya terjadi proses kimia, terbentuk secara tidak langsung dan langsung. Secara tidak langsung, batuan ini dibentuk dari reaksi biokimia oleh makhluk hidup, misalnya batu karang.
Contoh lain stalaktit dan stalagmit terjadi dari air hujan yang mengandung CO2 dan H2O meresap pada retakan batu gamping CaCO3. Menghasilkan larutan air kapur Ca(HCO3)2 yang mengalir ke atap gua kapur dan menetes. Tetesan yang ada di atap membentuk stalaktit (lihat gambar ) dan yang di dasar membentuk stalagmit.
Secara langsung dibentuk dari penguapan air pada endapan sehingga mineral-mineralnya tertinggal, contoh garam dan gips.
Batuan sedimen organikAdalah batuan yang dalam proses pengendapannya dibantu oleh organisme. Berdasarkan ukuran butirannya dibedakan menjadi 3, yaitu:· Konglomerat : batu kerikil yang saling rekat.· Batu pasir (sandstone) : konglomerat yang ukurannya lebih kecil.· Batu lempung : batu lunak yang disusun oleh lapisan-lapisan tipis.
Batuan malihan (metamorfosis)Batuan malihan adalah batuan yang berubah karena pengaruh suhu tinggi, tekanan yang besar dalam waktu yang lama. Batuan malihan dibedakan menjadi :· Batuan malihan termik, contoh batu pualam, marmer dan antrasit.· Batuan malihan dinamik (tekanan), contoh batu bara, batu asbak, batu pasir.· Batuan malihan termik pneumatolitik, contoh asimut mineral, topas (bahan akik) dan batu permata.
Batuan sedimen yang berubah menjadi batuan malihan:· Marmer (batu pualam) dari batu kapur· Batu tulis (sabak) dari serpih· Grafit (bahan pensil) dari karbon· Kuarsa dari batu pasir· Antrasit dari batu bara
Siklus batuan

Keterangan:A = magmaB1 = batuan beku dalam (plutonik)B2 = batuan beku korok (porfirik)B3 = batuan beku luar (efusif)C1 = batuan sedimen klastisC2 = batuan sedimen organikC3 = batuan malihan termikD1 = batuan malihan dinamikD2 = batuan malihan termikD3 = batuan malihan pneumatolitik
1 = pendinginan2 = pengangkutan3 = pelarutan4 = organisma5 = penambahan suhu dan tekanan yang lama6 = penelanan oleh magma
TENAGA ENDOGENTenaga endogen adalah tenaga geologi yang berasal dari dalam bumi yang membentuk bangunan baru.
TektonismeTektonisme adalah pergeseran dan perubahan letak kerak bumi dalam skala besar, meliputi: lipatan, patahan dan tektonisme lempeng.Tektonisme lempeng : menerangkan peristiwa perubahan kedudukan lapisan permukaan bumi ke arah mendatar ataupun vertikal. Gerak relatif lempeng-lempeng bumi adalah divergen (saling menjauh), konvergen (saling mendekat) dan geseran. Batas antara dua lempeng yang divergen terjadi pelebaran dasar samudra. Material lebur panas dari mantel akan mengisi celah yang terbentuk, mendingin di permukaan bumi membentuk dasar samudra.Tumbukan antara lempeng samudra dan lempeng benua akan menyebabkan lempeng samudra menggeser ke bawah dan terbentuk palung laut. Daerah persentuhannya disebut subduction zone.Apabila dua lempeng samudra saling bertumbukan akan menimbulkan pegunungan berapi di dasar samudra. Pegunungan berapi yang muncul dipermukaan laut disebut busur-busur pulau (island arcs).Bila dua lempeng benua saling bertumbukan, maka pada ujung kedua lempeng akan terbentuk lekukan membentuk suatu jalur pegunungan, misalnya pegunungan Himalaya.Untuk geseran lempeng akan menimbulkan tranformasi fault. Gempa bumi umumnya terjadi disepanjang tranformasi fault ini.Pada tahun 1968 ditetapkan bahwa litosfer terdiri atas enam lempeng utama yaitu lempeng Afrika, lempeng Amerika, lempeng Pasifik, lempeng Eurasia, lempeng India (lempeng Australia) dan lempeng Antartika.Lipatan terjadi oleh pergerakan perlahan dan kontinyu, berlawanan dengan pergerakan mendadak pada fault. Pada lipatan, bagian yang naik dinamakan antiklin sedangkan yang turun dinamakan sinklin.Tenaga endogen yang lebih cepat dapat menyebabkan lapisan kerak bumi yang kaku atau rapuh tidak dapat membentuk lipatan, melainkan terputus-putus membentuk patahan.
VulkanismeVulkanisme adalah peristiwa naiknya magma dari bagian dalam bumi sehingga sebagian magma muncul ke permukaan bumi, dan sebagian lagi menyusup ke dalam lapisan kerak bumi. Vulkanisme merupakan gejala yang ditunjukkan oleh gunung berapi. Yang menyebabkan magma naik adalah energi dorong yang berasal dari gas-gas yang terkandung dalam magma. Makin dalam asal magma letusan gunung makin kuat.Erupsi (ekstrusi magma) adalah peristiwa naiknya magma dari dalam bumi, yang terdiri dari erupsi leleran (efusif) dengan ciri munculnya leleran lava dipermukaan bumi dan erupsi ledakan (eksplosif) dengan ciri butiran magma disemburkan dan memadat yang disebut efflataBahan-bahan yang dikeluarkan oleh tenaga vulkanisme:· Benda padat (eflata) misalnya debu, pasir, kerikil· Benda cair misalnya lava, lahar panas dan lahar dingin.· Gas misalnya solfatar (H2S), fumarol, mofetIntrusi magma adalah naiknya magma di dalam lapisan litosfer yang memotong/menyusup kedalam lapisan-lapisan litosfer, tetapi tidak mencapai permukaan bumi. Intrusi magma berbentuk batolit, lakolit, sill (keping intrusi), dike (gang intrusi) dan diatrema.Manfaat vulkanisme:· Sumber mineral· Menyuburkan daerah pertanian· Obyek wisata
Gempa BumiGempa bumi adalah getaran kerak bumi yang disebabkan oleh kekuatan-kekuatan dari dalam bumi. Ilmu yang mempelajari gempa bimi dinamakan seismologi.
Istilah-istilah dalam ilmu gempa:
Hiposentrum, yaitu sumber gempa didalam lapisan bumi.
Episentrum, yaitu titik atau garis dipermukaan bumi yang tepat tegak lurus di atas hiposentrum
Homoseista, yaitu garis yang menghubungkan tempat-tempat dipermukaan bumi yang dilalui gempa pada waktu yang sama.
Isoseista, yaitu garis dipermukaan bumi yang menghubungkan tempat-tempat dengan intensitas yang sama.
Makroseisma, yaitu daerah disekitar episentrum yang mengalami kerusakan terhebat akibat gempa.
Pleistoseista, yaitu garis pada peta gempa yang megelilingi makroseisma.
Klasifikasi gempa:
Berdasarkan penyebabnya· Gempa tektonik, yaitu gempa yang disebabkan oleh pergeseran lapisan batuan pada daerah patahan.· Gempa vulkanik, yaitu gempa yang diakibatkan oleh aktivitas vulkanisme.· Gempa guguran (gempa runtuhan), yaitu disebabkan oleh runtuhnya bagian gua.· Gempa tumbukan, yaitu gempa yang disebabkan oleh meteor besar yang jatuh ke bumi.
Berdasarkan bentuk episentrum· Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya titik· Gempa linier, yaitu gempa yang episentrumnya garis.
Berdasarkan kedalaman hiposentrum· Gempa dalam, yaitu lebih dari 300 km· Gempa menengah, yaitu antara 100-300 km· Gempa dangkal, yaitu kurang dari 100 km
Berdasarkan jarak episentrum· Gempa lokal, yaitu episentrumnya kurang dari 10000 km.· Gempa jauh, yaitu episentrumnya sekitar 10000 km.· Gempa sangat jauh, yaitu episentrumnya lebih dari 10000 km.
Selain klasifikasi gempa di atas dikenal juga gempa laut, yaitu gempa yang episentrumnya terdapat di bawah permukan laut. Gempa ini menyebabkan terjadinya gelombang pasang yang dahsyat, disebut tsunami. Seismograf adalah alat pencatat gempa, sedang seismogram adalah rekaman atau hasil catatan seismograf.
TENAGA EKSOGENTenaga eksogen merupakan tenaga dari luar yang mempunyai sifat merusak.PelapukanPelapukan adalah perusakan batuan dari batuan besar menjadi batuan dengan butiran kecil. Jenis pelapukan:
Pelapukan fisik/mekanik disebabkan karena:- perbedaan suhu yang tinggi- pembekuan air di dalam celah batu- mengkristalnya air garam- pengelupasan
Pelapukan kimiawi. Pelapukan kimiawi yaitu pelapukan yang disertai perubahan susunan kimiawi batuan, misalnya asam karbonat yang berada dalam batu kapur akan bereaksi menghasilkan kalsium bikarbonat.H2CO3 + CaCO3 -----> Ca(HCO3)2
Pelapukan organikPelapukan organik yaitu pelapukan yang disebabkan oleh tumbuh-tumbuhan dan binatang. Misalnya pelapukan oleh perpanjangan akar tanaman, pelapukan oleh bakteri, cacing, semut dsb.
PengangkutanPengangkutan material yang sudah lapuk dilakukan oleh:- air yang mengalir- gletser (es yang mencair)- angin- gravitasi bumi
Pengikisan (erosi)- erosi air sungai- erosi air laut (aberasi)- erosi gletser- erosi angin.
HIDROSFERHidrosfer adalah kandungan air di sekitar bumi. 70% permukaan bumi ditutupi oleh air, dimana 98% dari air dibumi adalah air garam. Ilmu yang mempelajari hidrosfer disebut hidrologi.
Siklus airSiklus air adalah rangkaian perpindahan air dari satu tempat ke tempat lainnya. Karena panas matahari air yang ada di muka bumi menguap. Sambil naik uap air mengalami kondensasi (pengembunan). Di daerah iklim dingin dan sedang uap air akan berubah wujud menjadi salju. Akibat kondensasi uap air akan mencair dan turun ke bumi sebagai hujan. Air hujan sebagian diserap tanah, sebagian mengalir dipermukaan bumi dan sisanya menguap. Air tanah keluar menjadi mata air dan mengalir di sungai menuju ke laut. Karena panas matahari terjadi penguapan lagi, demikian seterusnya. Peristiwa itu disebut siklus air.
Perairan Laut· Laut adalah kumpulan air yang memisahkan pulau dengan pulau, benua dengan benua dsb.· Samudra adalah laut yang sangat luas.· Teluk adalah laut yang menjorok masuk ke daratan.· Selat adalah laut yang terletak diantara dua pulau.Luas laut dibelahan bumi utara 61% dan dibelahan bumi selatan 81% dibandingkan luas daratan.Kadar garam adalah banyak garam yang terdapat didalam tiap 1000 gram air laut.
Garam-garam di air laut terdiri dari:
Garam-garaman
Rumus
Kadar %
Natrium klorida
Na Cl
2,3
Magnesium klorida
Mg Cl2
0,5
Natrium sulfat
Na2 SO4
0,4
Kalsium klorida
Ca Cl2
0,1
Kalium klorida
KCl
0,07
Lain-lain
-
0,08
Jumlah
3,45
Kadar garam dipengaruhi oleh:- curah hujan- penguapan- banyak sungai yang masuk ke laut
Di daerah sub tropik (20° - 30° garis lintang) kadar garamnya sangat tinggi, karena sangat kurang hujan dan penguapan tinggi, misalnya di laut mati (24%), laut merah (4,1%) dan laut tengah (3,8%).Di daerah tropik karena perbedaan suhu di permukaan (± 20 °C) dan dengan dasar laut (±0 °C) menyebabkan terjadinya gerakan vertikal air laut. Karena suhunya di permukaan laut terjadi penguapan paling banyak sehingga kadar garamnya tinggi. Hal ini menyebabkan kerapatan air di permukaan lebih besar daripada di bawahnya, akibatnya terjadi gerakan vertikal air laut (konveksi).
Warna Laut
Laut berwarna biru karena sinar biru matahari paling banyak dipantulkan.
Laut berwarna kuning karena dasarnya mengandung warna kuning, misalnya sungai kuning.
Laut berwarna hijau karena lumpur-lumpur yang diendapkan di dekat pantai yang memantulkan sinar hijau atau adanya plankton-plankton dalam jumlah besar.
Laut berwarna putih karena permukaannya selalu tertutup es.
Laut berwarna ungu karena adanya organisme kecil yang mengeluarkan sinar-sinar fosfor, misalnya laut Ambon.
Laut berwarna hitam karena di dasarnya terdapat lumpur hitam, misalnya laut hitam.
Laut berwarna merah karena banyak binatang-binatang kecil berwarna merah terapung, misalnya laut merah.
Arus LautArus laut adalah perpindahan molekul air laut yang pada umumnya ke arah horisontal.
Berdasrkan suhunya dibedakan:Arus panas, jika suhu air arus itu lebih panas daripada suhu air laut sekitarnya. Umumnya arus panas disekitar katulistiwa. Misalnya, arus pasifik utara dari daerah tropik yang menyebabkan pantai barat Amerika Utara bebas es selama musim dingin.Arus dingin, jika suhu air arus itu lebih dingin daripada suhu air laut sekitarnya. Umumnya arus yang menuju ke katulistwa dan arus yang menjauhi daerah kutub adalah arus dingin, Misalnya arus Labrador.
Berdasarkan faktor penyebabnya:Arus laut karena perbedaan massa jenis. Arus laut berpindah dari yang massa jenisnya besar ke bagian yang massa jenisnya kecil. Misalnya arus atas dan arus bawah di selat Gibraltar. Arus bawah dari laut Tengah (kadar garam 3,8%) ke dasar samudra Atlantik (kadar garam 3,5%), dan arus atas dari sebaliknya.Arus laut karena angin. Pengaruh tiupan angin pada permukaan laut menimbulkan arus permukaan. Sesuai dengan jenis anginnya maka ada arus tetap dan arus tengah tahunan. Ada dua jenis angin tetap yaitu:Angin pasat, bertiup dari timur laut ke barat daya di belahan bumi utara, dari tenggara ke barat laut di belahan bumi selatan. Angin barat, bertiup dari lintang 30° ke lintang 66,5°.Arus laut karena perbedaan tinggi permukaan laut. Arus ini dinamakan arus konpensasi. Contoh arus sungsang katulistiwa yang terjadi di antara arus katulistiwa utara dan arus katulistiwa selatan, yang menyebabkan air laut pindah ke barat. Akibatnya permukaan laut di bagian barat samudra lebih tinggi daripada permukaan laut di bagian timur samudra. Sebagai kompensasinya timbul arus yang berlawanan arah dengan kedua arus tersebut.Arus laut karena tertumbuk benua. Contoh arus kurosyiwo berasal dari samudra Pasifik yang menuju ke barat, Arus Australia timur berasal dari arus katulistiwa selatan di samudra Pasifik.
Gelombang LautGelombang laut adalah gerak melingkar molekul-molekul air laut yang tampak sebagai gerak naik turun. Gelombang laut disebabkan oleh hembusan air laut dipermukaan air laut.Berdasarkan kedalaman laut dan panjang gelombang· Gelombang pendek, terbentuk di laut dalam dimana kedalaman air laut lebih besar dari panjang gelombang.· Gelombang panjang, terbentuk di laut yang dangkal.Berdasarkan bentuknya· Gelombang osilasi, molekul-molekul air bergerak melingkar, terjadi di laut lepas.· Gelombang translasi, arah gerak molekul searah dengan arah gerak penjalaran gelombang. Terjadi di dekat pantai karena gelombang dari laut lepas pecah. Pecahan-pecahan gelombang yang berwarna putih disebut gelora.
Perairan DaratPerairan darat dapat dibentuk oleh alam atau oleh manusia.Air tanahAir tanah berasal dari air hujan yang meresap ke dalam tabah. Volumenya tergantung pada:· jumlah curah hujan.· lama curah hujan· tingkat curah hujan· lereng daratan· derajat permeabilitas, yaitu ukuran kemampuan bahan untuk ditembus air.· porositas, yaitu persen volume ruang suatu bahan yang kosong.· penutupan vegetasi dipermukaan bumi.
Klasifikasi air tanahZona penjenuhan dan zona aerasi. Air hujan yang merembes ke bawah akhirnya mencapai zona penjenuhan, yaitu zona dimana semua pori-pori batuan berisi air. Batas zona penjenuhan disebut meja air atau muka air tanah. Zona tak jenuh di atas meja air dinamakan zona aerasi yaitu zona dimana pori-pori tanah hanya sebagian atau bahkan tidak terisi air.Air tanah dangkal adalah air tanah yang terdapat pada lapisan tanah di atas zona aerasi.Air tanah dalam adalah air tanah yang terdapat pada lapisan tanah yang terdapat dalam zona aerasi dan zona penjenuhan.Sumur artesis terjadi ketika aquifer (suatu lapisan batuan dimana air tanah dapat bergerak) yang berpangkal dari tempat yang tinggi berada di antara dua lapisan batuan kedap air yang miring. Jika dilakukan pengeboran pada tempat yang rendah, perbedaan ketinggian pangkal aquifer ini menyebabkan terjadi beda potensial yang besar, yang dapat mendorong air memancar keluar dengan kuat.
Masalah air tanahPengambilan air tanah yang berlebihan dapat menimbulkan:- tanah amblas- menurunkan meja air- di daerah pantai menyebabkan intrusi air asin
SungaiSungai adalah aliran air tawar dari sumber alamiah di daratan menuju dan bermuara di danau, laut atau samudra. Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu daerah yang terhampar disisi kiri kanan dari suatu aliran sungai.
Pola aliran sungai:
Pola aliran dendritik, yaitu pola aliran berbentuk seperti pohon.
Pola aliran rektanguler, yaitu pola aliran yang alirannya melalui daerah patahan.
Pola aliran trellis, yaitu pola aliran pada beberapa sungai yang mendapat tambahan air dari anak sungainya, di mana arah alirannya tegak lurus pada sungai tersebut.
Pola aliran radial, yaitu pola aliran yang terjadi jika beberapa sungai mengalir keluar dari gunung atau sebuah dome.
Pola aliran anular, yaitu pola aliran yang merupakan variasi dari pola radial.
Hasil bentukan sungaiMeander, yaitu bentuk aliran sungai yang berkelok-kelok. Ciri dari suatu rangkaian meander adalah adanya leher meander (bagian yang menyempit) yang dapat menghasilkan potongan berbentuk tapal kuda dan disebut danau tapal kuda.Delta, yaitu suatu daratan yang terletak di muara sungai, terpisah dari laut dan terdiri dari endapan hasil pengikisan air sungai.
Klasifikasi sungai Berdasarkan asal air:- sungai mata air- sungai air hujan- sungai pencairan es/salju- sungai campuranBerdasarkan letak alirannya:- sungai di atas permukaan tanah- sungai bawah tanah- sungai campuran
GletserGletser adalah massa besar es berbutir yang terbentuk dari timbunan salju, dan akibat gravitasi bumi bergerak menuruni lereng. Gleser dibedakan menjadi dua macam, yaitu:· Gletser gunung/gletser lembah/gletser alpen, terbentuk di puncak gunung.· Gletser benua, berupa lembaran es yang tebal.
DanauDanau adalah kumpulan air yang terdapat dalam suatu cekungan.Klasifikasi danau
Danau tektonik, yaitu danau yang cekungannya terbentuk dari lapisan batuan yang mengalami patahan karena tenaga endogen. Contoh danau Toba, danau Poso dan danau Towuti.
Danau vulkanik atau danau kawah, yaitu danau yang cekungannya terbentuk karena letusan gunung berapi. Contoh danau kawah gunung Kelud, gunung Batur, gunung Ijen dan gunung Galunggung.
Danau bendungan, yaitu danau yang cekungannya terbentuk oleh batu-batuan yang berjatuhan dan membendung aliran sungai.
Danau karst (dolina), yaitu danau yang terbentuk karena batuan kapur dilarutkan oleh air hujan yang banyak mengandung CO2. Contoh danau karst di daerah pegunungan Sewu Yogyakarta.
Danau glasial, yaitu danau di daerah gletser.
RawaRawa adalah genangan air dangkal dan penuh dengan tumbuh-tumbuhan.
WadukWaduk adalah danau buatan manusia yang berguna untuk menampung air hujan dan air sungai. Contoh waduk misalnya, Jatiluhur, Kedungombo, Riam Kanan, dsb.Manfaat waduk:- mencegah banjir di musim hujan.- mencegah kekeringan di musim kemarau- pengairan- pembangkit tenaga listrik- perikanan darat- olah raga air- rekreasi.
ATMOSFERAtmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi bumi. Semakin tinggi tekanan udaranya semakin kecil.
Manfaat atmosfer:· Pembakaran· Tempat terjadinya awan· Menahan sinar UV dari matahari· Menstabilkan suhu udara di bumi· Melindungi bumi dari hujan meteor
Struktur Atmosfer:Troposfer (0 - 10 km)Merupakan lapisan paling bawah dan merupakan lapisan terpenting bagi makluk hidup. Laju berkurangnya suhu lingkungan adalah 6,4 °C tiap naik 1000 m. Lapisan ini juga disebut lapisan campuran, karena di sini terjadi percampuran udara karena gerak vertikal udara yang kuat. Mengandung 80% massa atmosfer dan merupakan tempat terjadinya peristiwa-peristiwa cuaca. Batas antara lapisan troposfer dan stratosfer adalah tropopause dengan rata-rata ketinggian 12 km.Stratosfer (10 - 50 km)Pada lapisan ini suhu naik perlahan seiring naiknya ketinggian sampai ± 0 °C pada 50 km. Batas antara stratosfer dan mesosfer disebut stratopause (± 50 km) an di sini terdapat lapisan ozon.Mesosfer (50 - 80 km)Pada lapisan ini suhu mulai berkurang dengan bertambahnya ketinggian, hingga pada ketinggian 80 km suhunya ± - 80 °C. Batas antara mesosfer dan termosfer adalah mesopause.Termosfer (80 - 400 km)Lapisan ini disebut juga lapisan panas. Suhu di lapisan ini naik kembali seiring naiknya ketinggian. Udara sangat tipis tetapi dapat membakar meteoridEksosfer (400 km lebih)Merupakan lapisan terluar, menyatu dengan radiasi matahari. Unsur penyusun utamanya adalah hidrogen.
CuacaCuaca adalah keadaan udara disuatu tempat yang tidak luas dan biasanya tidak berlangsung lama.
Unsur-unsur cuaca:
Suhu udara, diukur dengan termometer. Suhu udara harian diperoleh dengan menentukan rata-rata suhu sepanjang hari, demikian pula suhu bulanan dan tahunan.Dari catatan suhu harian didapatkan:- menjelang hujan, suhu udara meningkat karena radiasi matahari tertahan oleh awan.- Suhu udara dataran rendah lebih tinggi dari suhu udara di dataran tinggi.- Suhu udara daerah tropik lebih tinggi dari daerah sedang dan kutub.
Tekanan udara diukur dengan barometer.Makin tinggi suatu tempat tekanan udaranya makin berkurang, karena lapisan udara makin tipis. Tekanan udara mempunyai satuan cm Hg, dengan standar pengukuran adalah tekanan udara permukaan laut sebesar 76,0 cm Hg. Satuan yang lain adalah milibar (mb) dimana 1 cm Hg = 13,3 mb. Jenis barometer yang mudah dipindah-pindah adalah barometer aneroid. Barometer aneroid yang dapat dipakai mengukur ketinggian dari permukaan laut disebut altimeter.
Kelembaban udaraKelembaban udara adalah banyaknya uap air yang terkandung dalam udara. Jumlah uap air maksimum yang dikandung udara disebut udara jenuh. Kelembaban mutlak adalah banyaknya uap air (dalam gram) yang terkandung dalam 1 m3 udara. Kelembaban relatif adalah perbandingan antara massa uap air yang ada di udara dan massa uap air yang dikandung oleh udara jenuh.RH = m/ms x 100%Kelembaban relatif dipengaruhi oleh:- kandungan uap air, makin banyak makin tinggi- suhu udara, udara dingin akan makin tinggi.Bila udara terus mendingin menyebabkan kelebihan uap air yang dikandung udara mengembun, menghasilkan bintik-bintik air yang melayang di udara (awan/embun). Bila terus bertambah banyak akhirnya akan turun menjadi hujan. Alat untuk mengukur kelembaban relatif udara disebut higrometer, yang bekerja berdasarkan sifar rambut ketika basah dan kering.
AnginAngin adalah gerakan udara pada permukaan bumi dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang bertekanan sama disebut garis isobar.
Angin lokalAngin laut bertiup pada siang hari, sedangkan angin darat bertiup pada malam hari.Angin lembah bertiup pada siang hari, sedangkan angin gunung bertiup pada malam hariAngin turun yang kering adalah angin yang bertiup dari puncak gunung menuju lembah. Terjadi karena perjalanan naik banyak kehilangan kandungan uap airnya karena pendinginan udara. Untuk udara yang belum mengembun setiap naik 100 m suhunya turun 1°C dengan proses adiabatik kering. Setelah udara mengembun, tiap naik 100 m suhu turun 0,5°C dengan proses adiabatik basah. Hal ini menyebabkan udara yang sampai di puncak gunung adalah udara kering. Udara ini akan turun melalui sebelah sisinya, dimana tiap turun 100 m suhunya naik 1°C, sehingga makin turun udara ini akan makin panas dan dinamakan angin turun yang kering. Yang termasuk angin ini adalah angin Bahorok, Kumbang, Gending, Brubu, Wambrau, Fohn, Chinook dan Sirocco di pantai barat Italia. Angin Chinook juga disebut pemakan salju.
Angin musim (angin muson)Disebabkan oleh dua hal:· Adanya dua daratan yang luas yang berseberangan terhadap katulistiwa· Gerak semu tahunan matahari antara 23,5° LU dan 23,5° LSPada bulan April-September udara bergerak dari Australia menuju Asia melalui Indonesia. Angin ini dinamakan angin musim timur. Karena berasal dari daratan maka udara yang dibawa kering.Pada bulan Oktober-Maret udara bergerak dari Samudera Pasifik menuju Astralia melalui Indonesia dan dinamakan angin musim barat. Angin ini membawa banyak uap air dan menyebabkan hujan didaerah Indonesia.
Angin siklon dan anti siklonPerbedaan tekanan udara menghasilkan gradien tekanan. Jika bumi tidak berotasi, angin akan bergerak tepat searah dengan arah gradien tekanan. Karena bumi berotasi ada faktor lain yang mengubah arah angin dan dinamakan efek coriolis. Di belahan utara efek coriolis menarik angin ke kanan, dan dibelahan selatan menarik ke kiri. Tapi efek coriolis tidak mempengaruhi udara yang bergerak sepanjang katulistiwa.Angin siklon adalah angin yang mengitari suatu pusat bertekanan rendah. Angin antisiklon adalah angin yang mengitari suatu pusat tekanan tinggi. Di belahan utara, angin siklon bergerak berlawanan dengan arah putaran jarum jam dan angin anti siklon searah dengan arah putaran jarum jam, demikian sebaliknya di belahan bumi Selatan. Angin siklon memiliki lintasan spiral konvergen (makin mengecil) agak naik. Antisiklon memiliki lintasan spiral divergen (makin membesar) tang turun.Siklon kecil yang terjadi setempat (siklon lokal) disebut tornado (pemilin) dengan kelajuan antara 300-500 km/jam. Jenis angin siklon yang sangat kuat adalah siklon tropis, di India Barat bernama hurricane dan di Pasific Barat dikenal dengan nama angin Topan.Distribusi siklon tropis dikelompokkan dalam enam daerah:· India Barat, Teluk Meksiko, Laut Karibia· Pasifik Barat Laut (termasuk Filipina, Laut Cina dan Jepang)· Laut Arab dan Teluk Bengala· Daerah Pantai Pasifik Timur Meksiko dan Amerika Tengah· Laut India Selatan, Madagaskar· Pasifik Barat Daya (Samoa, Fiji, Pantai Timur Australia)
Angin globalKarena bumi berotasi dan permukaannya terdiri dari tanah dan lautan, serta efek coriolis, maka sirkulasi umum atmosfir terbagi atas enam siklus konveksi. Di daerah katulistiwa memiliki sabuk tekanan rendah karena naiknya udara hangat. Daerah yang terletak pada lintang ini disebut doldrum (daerah angin mati). Udara naik dari katulistiwa terbagi ke arah horisontal utara dan selatan pada lintang tinggi. Pada 30°LU dan 30°LS udara mendingin dan turun ke permukaan dan daerah ini termasuk daerah bertekanan tinggi dan dikenal dengan lintang kuda.Angin-angin permukaan diantara lintang kuda dan doldrum disebut angin pasat. Sehubungan dengan efek coriolis, angin utara di belahan utara dibelokkan ke kanan menjadi Angin Pasat Timur laut. Angin selatan di belahan selatan dibelokkan ke kiri menjadi Angin Pasat Tenggara. Di antara lintang 30° dan 60° terdapat angin barat. Seharusnya angin barat bertiup ke Utara, tapi oleh efek coriolis disimpangkan ke Timur. Di antara lintang 60°LS dan kutub yang bertekanan tinggi terdapat angin timur alat untuk mengukur kelajuan angin disebut anemometer.
HujanBerdasar cara terjadinya hujan dibedakan atas:Hujan konveksi, terjadi hampir sepanjang tahun di katulistiwa, dan saat musim panas di daerah iklim sedang.Hujan pegunungan, terjadi ketika udara di kaki gunung naik melalui lereng pegunungan. Karena pada saat naik suhunya terus turun, maka uap air yang di bawa pada ketinggian tertentu akan mengembun dan jadi butiran air. Butiran air ini turun menjadi hujan di lereng gunung itu.
Hujan frontalTerjadi dari pertemuan antara massa udara panas yang lembab dan massa udara dingin. Alat pengukur curah hujan dinamakan penakar hujan.
AwanAwan adalah kumpulan butir-butiran atau partikel-partikel es yang diameternya 20-50 mikron dan melayang di udara.Klasifikasi awan berdasar bentuknya:- Cirrus (serat) : mirip dengan sutera/bulu.- Cumulus (tumpukan): mirip dengan ombak, bentuk bulat-bulat.- Stratus (lapisan): mirip dengan bentuk lapis.
Klasifikasi awan berdasarkan ketinggian:Awan tinggi (di atas 6000 m)a. Cirrusb. Cirrocumulusc. CirrostratusAwan sedang (3000 - 6000 m)a. Altostratusb. AltocumulusAwan rendah (0 - 3000 m)a. Stratusb. Stratocumulusc. NimbostratusAwan dengan susunan vertikala. Cumulusb. Cumulonimbus
KabutKabut adalah awan dengan ketinggian rendah. Butir-butir air yang membentuk kabut disebabkan karena kelembaban udara. Kabut dibedakan menjadi dua:· Kabut adveksi: terbentuk karena udara lembab panas bergerak ke permukaan yang lebih dingin.· Kabut radiasi: dihasilkan oleh udara diam yang menutupi suatu permukaan yang dingin.
Intensitas penyinaran matahariBerdasar panjang gelombangnya, sinar matahari dikelompokkan menjadi:- gelombang pendek (sinar ultraviolet) = 9%- gelombang menengah (cahaya tampak) = 41%- gelombang panjang (sinar inframerah) = 50%Banyaknya sinar matahari yang diserap permukaan bumi ditentukan oleh:- sifat muka bumi- kemiringan sinar matahari- lama penyinaran- keadaan awan