Bumi. Penyusun: Djoko Triyono

Bumi Penyusun: Djoko Triyono Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia

ATA 2010/2011

Topik Topik yang akan dibahas Pengantar Tata Surya Bumi dan Kehidupan Cuaca dan Iklim Air di Bumi Kesimpulan dan Saran Daftar Pustaka

Pengantar Tata Surya

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia

ATA 2010/2011

Alam Semesta dan Benda Langit Benda-benda langit Bintang Asteroid Komet Meteor Bumi di dalam sistem tata surya


ATA 2010/2011

Alam Semesta Galaksi Bima-Sakti Alam semesta terdiri dari milyaran galaksi-galaksi Tiap galaksi memiliki milyaran planet-planet dan benda-benda langit Setiap planet dan bendabenda langit, semuanya mengorbit pada pusat galaksi Bumi berada didalam sistem galaksi Bima Sakti

Benda-benda langit Bintang Bintang merupakan benda langit yang dapat memancarkan cahaya Matahari merupakan salah satu bintang, yang juga merupakan pusat tata surya kita


ATA 2010/2011

Benda-benda langit Meteor Meteor atau disebut juga bintang jatuh merupakan kilatan cahaya yang terlihat di langit malam hari Meteor yang menerobos atmosfir bumi disebut Meteorit Sebagian besar meteorit terbakar habis sebelum dapat mencapai permukaan bumi

Benda-benda langit Asteroid Merupakan benda yang berukuran lebih kecil daripada planet, tetapi lebih besar daripada meteorit, umumnya terdapat di bagian dalam tata surya Asteroid mengorbit diantara orbit planet Mars dan Jupiter

Benda-benda langit Komet Komet merupakan benda langit yang menyerupai asteroid, tetapi hampir seluruhnya terbentuk dari gas (CO2, CH4, H2O) dan debu yang membeku Radiasi matahari menyebabkan terbentuknya ekor komet Memiliki orbit atau lintasan yang berbentuk elips

Sistem tata surya Bumi di dalam sistem tata surya


ATA 2010/2011

Bumi dan Kehidupan

Bumi Fakta-fakta tentang Bumi satu-satunyaBumi merupakan planet di dalam sistem tata surya yang mendukung kehidupan Bumi mengorbit matahari selama 365.25 hari (satu tahun) Berotasi pada sumbu putarnya selama 23 jam 56 menit (satu hari) Temperatur rata-rata di permukaannya 150 Merupakan planet yang hanya memiliki air di permukaan Bumi memiliki satu satelit alam, yakni Bulan

Identifikasi tempat dan waktu Siang dan malam Bumi berputar pada porosnya atau berotasi. Untuk satu putaran penuh membutuhkan waktu 24 jam

malam

siang

sinar matahari

malam

siang

sinar matahari

Matahari terbit

Identifikasi tempat dan waktu Zona waktu dunia Dunia terbagi kedalam standar zona waktu berdasarkan garis bujur utama (Greenwich pada 00 garis bujur)

Garis bujur utama (Greenwich)

Garis penanggalan internasional

Garis lintang dan bujur Garis Lintang Kutub Utara

Garis lintang hasil pengukuran

Garis lintang utara

Pusat bumi Khatulistiwa ( garis lintang 00 )

Kutub Selatan

Sudut pengukuran garis lintang

Garis lintang selatan

Garis lintang merupakan garis khayal yang digunakan untuk menentukan lokasi di bumi terhadap garis khatulistiwa (utara atau selatan)

Garis lintang dan bujur Garis Bujur Garis bujur utama

garis bujur hasil pengukuran

Sumbu bumi Sudut garis bujur Garis bujur barat Kutub Selatan

Garis bujur timur

garis bujur hasil pengukuran

Garis bujur merupakan garis yang menggambarkan posisi dibagian barat atau timur meridian utama Meridian utama (Greenwich ) merupakan bujur 00

Musim Musim Musim merupakan periode sepanjang tahun dengan kondisi cuaca tertentu Daerah-daerah beriklim seperti amerika utara dan eropa memiliki empat musim, yakni : musim semi, panas, gugur, dan dingin Adanya musim-musim karena pengaruh kemiringan bumi terhadap matahari sebesar 23.5 derajat

Musim Musim panas Rotasi

Kutub utara

bumi Sinar matahari

Lingkaran Kutub utara

khatulistiwa Orbit bumi Orbit bumi

malam

Sinar matahari siang

siang

Belahan bumi utara miring ke arah matahari


ATA 2010/2011

Musim Musim gugur Kutub utara

Sinar matahari

Orbit bumi

Sinar matahari

khatulistiwa

Pada musim gugur, matahari tepat berada di atas khatulistiwa.

Orbit bumi

Musim Musim dingin Orbit bumi Kutub utara

Orbit bumi

Lingkaran Kutub utara

Sinar matahari Sinar matahari khatulistiwa

Belahan bumi utara lebih condong menjauhi matahari. Waktu pada siang hari menjadi lebih pendek.

Rotasi bumi

Musim Musim semi

Kutub utara Lingkaran Kutub utara

Orbit bumi

Rotasi bumi

Sinar matahari

Sinar matahari

khatulistiwa

Matahari berada diatas khatulistiwa.


ATA 2010/2011

Musim Video posisi bumi terhadap matahari

Bumi Struktur bumi dan dinamikanya Kerak bumi, merupakan bagian paling atas litosfir dan membentuk lempeng benua dan samudera Inti dalam

Mantel, terdiri dari besi dan mineral Inti luar

Inti luar

Inti dalam Mantel Kerak

Bumi Nama-nama lempeng litosfir amerika utara Lempeng eurasia

juan de fuca

Lempeng eurasia

arabian iranian

caribbean

filipin caroline bismark indoAustralia

cocos afrika nazca

amerikaselatan

pasifik

scotia antartika

Batas Lempeng konvergen

Batas Lempeng divergen

Batas transformasi

Bumi Pergerakan lempeng litosfir

arah pergerakan lempeng

Lempeng tektonik

Pemisahan bukit

Kerak bumi, merupakan bagian paling atas litosfir dan membentuk lempeng benua dan samudera

Zona subduksi

Kerak benua Kerak samudera Astenosfir Mantel Arus mantel Pergerakan lempeng Arus Konveksi

Kerak dan Litosfir Litosfir

Kerak samudera Kerak benua

Litosfir Astenosfir

Mantel bawah

Inti luar

Litosfir terdiri dari kerak samudera , kerak benua, dan mantel atas

Astenosfir Inti dalam

B M

Cuaca dan Iklim Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia

ATA 2010/2011

Cuaca dan Iklim Definisi Cuaca terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di atmosfir bumi Cuaca biasanya merupakan sebuah aktivitas fenomena di atmosfir yang terjadi dalam waktu beberapa hari Iklim merupakan kondisi rata-rata cuaca dalam jangka waktu yang lebih lama

Cuaca dan Iklim FENOMENA DI ATMOSFIR

Terjadi selama beberapa hari

terjadi dalam jangka waktu

yang lebih lama

CUACA


IKLIM

ATA 2010/2011

Kondisi-kondisi cuaca

Cuaca Dua kondisi cuaca berbeda

Struktur Atmosfir dan dinamikanya

Atmosfir Definisi atmosfir Merupakan lapisan tipis gas-gas yang menyelubungi permukaan luar bumi

Atmosfir Struktur atmosfir

Atmosfir Komposisi atmosfir

( 20,9 % )

Nitrogen Komponen Mayor

Oksigen

Hidrogen (0.00005 %)

( 78,1 % ) Kripton (0.0001 %)

Komponen Minor

Helium (0.0005 %) Neon (0.002 %)

(1%) Argon (0.9 %)

Ozon (0.000004 %)

Komponen Variabel

Metana (0.0002 %) Karbondioksida (0.035 %) Uap Air (0 – 4 %)

Atmosfir 700 km

600 km

Komposisi atmosfir pada tiap ketinggian LIHAT video komposisi atmosfir

eksosfir

500 km

400 km

300 km

termosfir ionosfir

200 km 100 km 50 km 0 km

mesosfir stratosfir troposfir

Atmosfir Massa Atmosfir

Jari-jari bumi sekitar 6373 km

sampai ketinggian 32 km – sekitar 99 % massa total atmosfir sampai ketinggian 16 km – sekitar 90 % massa total atmosfir sampai ketinggian 12 km – sekitar 75 % massa total atmosfir

sampai ketinggian 0 - 5.6 km – sekitar 50 % massa total atmosfir

Ketebalan atmosfir (32 km) <<< jari-jari bumi (6373 km)

Atmosfir

Molekul-molekul gas di atmosfir

Tarikan

Gravitasi bumi

Akibatnya, lebih banyak molekul gas terdapat di dekat permukaan bumi


ATA 2010/2011

Atmosfir Kerapatan udara Kerapatan udara didefinisikan sebagai banyaknya yang terkandung di dalam satuan volume Pada posisi yang paling tinggi dari permukaan bumi, dengan volume yang sama, hanya mengandung beberapa molekul gas saja.

Kerapatan udara berkurang sesuai dengan pertambahan ketinggian

Ketinggian (km)

Permukaan bumi

Atmosfir Tekanan atmosfir

Gaya (F)

Tekanan didefinisikan sebagai sejumlah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan Tekanan atmosfir didefinisikan sebagai gaya berat udara per satuan luas yang bekerja pada suatu permukaan pada titik manapun di atmosfir bumi

a

Luasan (A)

Gaya Tekanan = LuasPermukaan

a

F P= A

Atmosfir Tekanan terukur Tekanan terukur didefinisikan sebagai tekanan relatif terhadap tekanan atmosfir

Tekanan sesungguhnya = tekanan atmosfir + tekanan terukur

Atmosfir Satuan-satuan tekanan Paskal (Pa) Bar

Atmosfir (atm) Torriceli (torr) Millimeter Hidrogirum (mm Hg) Pound Per square inch (Psi)

Konversi satuan tekanan 1 Pa = 1 N/m2 1 bar = 105 Pa 1 atm = 1,013 x 105 Pa = 1,013 bar 1 mm Hg = 1 torr = 133,3 Pa 1 Psi = 0,0690 bar

Atmosfir Mengukur tekanan atmosfir Hampa udara 76 cm

Air raksa

tekanan udara

Air raksa

tekanan udara

Tekanan Atmosfir diukur dengan menggunakan sebuah alat yang dinamakan “barometer”. Penaikan dan penurunan tekanan atmosfir diikuti dengan penaikan dan penurunan kolom merkuri di dalam tabung Saat tekanan udara bertambah, kolom raksa didalam tabung menjadi lebih tinggi Pada permukaan laut, tekanan atmosfir seimbang dengan ketinggian kolom merkuri pada 76 cm

Atmosfir -80

-60

-40

-20

0

20

40

Tekanan

Ketinggian 120 ( km )

Termosfir

( Milibar )

100

Mesopause

80

0.1

Mesosfir 60

Stratopause Stratosfir

40

2

10

OZON

20

50

Troposfir -80

-60

-40

-20

1

0

Temperatur ( oC )

Tropopause

250 1000

20

40

Atmosfir

Pemanasan Atmosfir Panas adalah energi yang mengalir dari satu benda ke benda lainnya karena perbedaan temperatur.

Pemanasan Atmosfir Aliran Energi panas Radiasi • Radiasi merupakan aliran energi panas oleh gelombang elektromagnet yang melintasi ruang angkasa dan memancar ke segala arah • Energi Radiasi dapat melintasi ruang hampa tanpa melalui medium perambatan, tidak seperti Konduksi dan Konveksi yang membutuhkan medium untuk menghantarkan energinya


ATA 2010/2011

Pemanasan Atmosfir Spektrum Gelombang Elektromagnet

Serangkaian Cahaya Tampak

Pemanasan Atmosfir Apa yang terjadi dengan radiasi sinar matahari di atmosfir ? 30 % kembali ke angkasa karena pantulan dan

5% dipantulkan kembali oleh atmosfir

hamburan

20 % dipantulkan dari awan

50 % radiasi diserap langsung oleh tanah dan laut

20 % diserap oleh atmosfir dan awan 5% dipantulkan oleh tanah dan laut

Pemanasan Atmosfir Penyerapan Energi Panas Matahari • Sekitar 50 % energi matahari yang menumbuk atmosfir mencapai permukaan bumi yang kemudian diserap oleh permukaan bumi • Efek Rumah Kaca merupakan pemanasan permukaan bumi dan atmosfir, karena penyerapan dan pengemisian radiasi matahari oleh atmosfir, terutama oleh uap air dan karbondioksida

Ozon ( 03 )

Ozon Apakah Ozon ? • Ozon merupakan molekul yang tersusun atas tiga atom Oksigen (o3 ) • O3 membentuk sebuah lapisan didalam STRATOSFIR

• O3 berfungsi untuk menyerap radiasi ultraviolet (UV) yang berasal dari matahari yang berbahaya bagi kulit • Lapisan Ozon memiliki tebal bervariasi, disekitar khatulistiwa lapisan ini paling tipis dan semakin tebal apabila ke arah kutub-kutub bumi

Lapisan Ozon di dalam Stratosfir -80

-60

-40

-20

0

20

40

Tekanan

Ketinggian 120 ( km )

Termosfir

( Milibar )

100

Mesopause

80

0.1

Mesosfir 60

Stratopause Stratosfir

40

2

10

OZON

20

50

Troposfir -80

-60

-40

-20

1

0

Temperatur ( oC )

Tropopause

250 1000

20

40

Ozon • Walaupun konsentrasi Ozon hanya sebanyak 0.000004 % dari total atmosfir, keberadaannya sangat vital untuk keberlangsungan kehidupan di Bumi • LIHAT REAKSI PEMBENTUKAN OZON DI ATMOSFIR

Pemanasan Global Sebagai hasil dari pertambahan level karbondioksida dan gas-gas rumah-kaca, temperatur bumi secara global menjadi meningkat. Peningkatan ini disebut sebagai “ GLOBAL WARMING “

Dampak Pemanasan Global Mencairnya es di Kutub

Dampak Pemanasan Global Penaikan level permukaan air laut

Angin

Angin Pergerakan angin darat dan laut pada siang dan malam hari

• LIHAT video pergerakan angin darat dan laut

Angin Pergerakan angin Lembah dan Gunung pada siang dan malam


ATA 2010/2011

El Nino dan La Nina Kondisi Normal

El Nino dan La Nina Kondisi El Nino

Dampak El nino • LIHAT video El nino dan La nina

Air di Bumi


ATA 2010/2011

Air di Bumi Sepanjang sejarah, manusia telah menggunakan sungai dan bahkan mengubah bentuk tanah untuk memperoleh pasokan air bersih.

Peradaban Mesir kuno telah menggunakan sungai Nil untuk pasokan air bersih serta irigasi

Peradaban Romawi kuno menggunakan aqueducts untuk membelokkan aliran sungai ke pemukiman penduduk.

Air • air yang meresap merupakan sumber pasokan air utama hingga saat ini yang banyak kita temukan di danau, sungai dan pada permukaan lainnya

APA YANG TERJADI PADA AIR YANG SAMPAI DI TANAH DAN MENGALIR KEMBALI KE LAUT?

Air • secara umum, air di bumi dapat dibagi menjadi :

di

Air Tanah

Air Laut

Laut

Air Bawah Tanah

Air Permukaan

Samudra

Air Bersih Sumber utama air bersih adalah air yang meresap, namun tidak selamanya demikian Air dapat dengan cepat menguap, bahkan sebelum tiba di tanah Secara umum, 2/3 air hujan akan kembali ke atmosfer, sedangkan hanya 1/3 bagian air hujan yang terserap ke dalam tanah.

Terserap ke dalam tanah Terserap 33% Menguap 67%

Mengalir turun di tanah dari permukaan tinggi ke rendah


ATA 2010/2011

Air Permukaan • Skema air permukaan

Aliran air Tetap mengalir

terhalang

Air yang tidak mengalir Volume kecil

Volume besar

Kolam

Danau

Sungai WADUK

• penampung air • pengatur ketinggian air • sumber listrik

Air Tanah Air yang terserap, secara perlahan bergerak ke dalam tanah, melalui celahcelah tanah (pori-pori tanah) hingga mencapai daerah saturasi Air yang berada pada daerah saturasi tersebut disebut air tanah Air dapat bergerak hingga mencapai daerah saturasi (jenuh) karena tanah memiliki banyak celah antar partikel-partikel tanah yang disebut pori-pori tanah Ukuran jumlah pori-pori yang dimiliki suatu sampel tanah disebut porositas

Tanah yang memiliki semakin banyak poripori, akan dapat lebih banyak menampung air

Pasir dan kerikil

Ukuran kemampuan suatu tanah untuk dilewati air disebut permeabilitas

Tanah Liat

Air Tanah

pori-pori pasir atau kerikil

Pasir dan kerikil memiliki partikel cukup besar serta pori-pori yang juga besar, sehingga memiliki porositas serta permeabilitas tinggi terhadap air

pergerakan air

Air tidak dapat lewat Tanah liat

Partikel tanah liat kecil serta berbentuk pipih, sehingga praktis dapat dikatakan tanah liat tidak permeabel terhadap air (tidak dapat dilewati air)

Air Tanah Hanya air yang terdapat di daerah saturasi yang dapat dianggap sebagai air tanah, air yang berada di atas daerah saturasi bukan merupakan air tanah

Suatu permukaan pembatas antara daerah saturasi dan daerah atasnya disebut meja air

meja air

Daerah saturasi

Air Tanah

Air

Siklus Air


ATA 2010/2011

Siklus Air Empat proses utama didalam siklus air Kondensasi (Pendinginan)

Precipitasi ( Hujan )

Evaporasi ( Penguapan ) Koleksi ( Pengumpulan )

Siklus Air Evaporasi (penguapan) matahari memanaskan air di danau, sungai, dan laut

air yang dipanasi berubah menjadi asap atau uap air (evaporasi)


ATA 2010/2011

Siklus Air Kondensasi (pengembunan) dan precipitasi (hujan) Ketika uap air menjadi dingin, uap tersebut berubah menjadi awan

Awan yang terkumpul semakin padat. Bila awan yg terkumpul terlalu padat, air akan kembali jatuh ke permukaan bumi dalam bentuk hujan

Siklus Air Koleksi (pengumpulan)

BAGAIMANA CARA AIR KEMBALI KE PERMUKAAN BUMI ???

Siklus Air Koleksi (pengumpulan) kembali keSetelah air jatuh permukaan bumi, air dikumpulkan kembali

Bila air hujan jatuh ke tanah, maka akan menjadi “air tanah”

Tumbuhan dan hewan minum dari “air tanah”

Siklus Air Koleksi (pengumpulan) hujan yang turun akan membuat genangan air yang mengalir ke danau, sungai, dan laut sehingga siklus air akan bermula kembali

Siklus Air

Komposisi Atmosfir

Siklus Air Evaporasi (penguapan)

Kesimpulan dan Saran Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia

ATA 2010/2011

Kesimpulan Telah kita diskusikan topik-topik

Pengantar Tata Surya Bumi dan Kehidupan Cuaca dan Iklim Air di Bumi

Saran Sampai saat ini manusia mengenal hanya satu Bumi. Pemahaman tentang Bumi sangat dibutuhkan untuk keberlangsungan hidup umat manusia. Silakan pelajari lebih mendalam materi tentang Bumi di buku-buku rujukan yang tercantum di daftar pustaka dan literatur-literatur lain yang relevan. Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia

ATA 2010/2011

Daftar Pustaka Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia

ATA 2010/2011

Daftar Pustaka •Cunningham, William P., Mary Ann Cunningham, dan Barbara Saigo (2005), Environmental Science 8th ed.: A Global Concern, McGraw Hill, Boston. Paul G., John Suchocki, Leslie Physical Science Explorations, Pearson Addison Wesley, San Fransisco. •Hewitt, Paul G., Suzanne Lyons, John Suchocki, Jennifer Ye (2007), Conceptual Integrated Science, Pearson Addison Wesley, San Fransisco. •Master Evans, Kim. (2006), The Environment: A Revolution in Attitudes, Thomson Gale, New York. •McConnell, David., David Steer, Catharine Knight, Katharine Owens, dan Lisa Park (2008), The Good Earth: Introduction to Earth Science, McGraw Hill, Boston. •Skinner, Brian J., Stephen J. Porter, dan Daniel B. Botkin (1999), The Blue Planet 2nd ed.: An Introduction to Earth System Science., John Willey & Sons, Inc, Toronto. •Tillery, Bill W., (2008), Physical Science 8th ed., McGraw Hill, Boston. •Tillery, Bill W., Eldon D. Enger, dan Frederick C. Ross (2008), Integrated Science 4th ed., McGraw Hill, Boston.

Bumi. Penyusun: Djoko Triyono

Recommend Documents