Materi IPA X

| Posted in | Posted on

0

Bacalah dengan menyebut nama Tuhanmu


SK: Memahami gejala-gejala alam melalui pengamatan
KD: Mengidentifikasi objek secara terencana dan sistematis untuk memperoleh informasi gejala alam abiotik

CUACA DAN IKLIM


A.CUACA
Cuaca mengacu pada kondisi lapisan udara (atmosfer) di suatu daerah/wilayah dalam jangka waktu relatif pendek, sedangkan iklim meliputi wilayah yang lebih luas dan jangka waktu yang lebih lama. Kondisi atmosfer yang menjadi unsur utama cuaca adalah komponen gejala alam seperti sinar matahari, awan,angin, hujan, kelembaban, tekanan dan suhu.
A.1.Struktur dan Komposisi Atmosfer
a. Struktur Atmosfer
Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi, tersusun atas bermacam-macam gas dengan ketebalan lebih dari 560 km dari permukaan bumi. Atmosfer dapat dibedakan berdasarkan karakteristik seperti komposisi gas, suhu, dan tekanan. Lapisan-lapisan tersebut adalah :
a.1.Troposfer, lapisan atmosfer paling bawah sampai ketinggian antara 8-14 km. Suhu udara di lapisan ini menurun sebesar 6,4 oC setiap kenaikan 1000 m, karena panas matahari terkumpul di permukaan bumi. Lapisan yang paling padat dan tidak stabil, mengandung uap air, awan, debu, maupun polutan yang mempengaruhi cuaca. Dengan lapisan di atasnya dibatasi oleh lapisan tropause yang suhunya tetap/ tidak berubah.
a.2.Stratosfer, lapisan atmosfer di atas troposfer sampai ketinggian kurang lebih 50 km. Pada lapisan ini terjadi peningkatan suhu secara konstan, terdapat ozon yang menyerap radiasi sinar ultraviolet matahari sehingga melindungi bumi dari bahaya radiasi sinar uv. Di lapisan ini udara relatif kering dan terdapat lapisan pembatas dengan lapisan di atasnya yang disebut stratopaue yang suhunya relatif konstan
a.3.Mesosfer, lapisan atmosfer di atas stratosfer sampai ketinggian kurang lebih 85 km. Pada lapisan ini tidak terdapat uap air, debu, ataupun ozon. Suhu di lapisan ini menurun drastis, merupakan suhu terendah di atmosfer karena dapat mencapai – 90 oC, kecepatan hembusan anginnya mencapai 3.000 km/jam. Terdapat lapisan mesopause yang membatasi dengan lapisan di atasnya.
a.4.Termosfer, lapisan atmosfer di atas mesosfer sampai ketinggian lebih 500 km. Pada lapisan ini suhu meningkat dengan cepat seiring pertambahan ketinggian, dapat mencapai 1.500 oC. Hal ini karena peningkatan jumlah oksigen atomik yang menyerap sinar ultraviolet sinar matahari.
b. Komposisi Atmosfer
Atmosfer terdapat udara yang mengandung gas Nitrogen (78,09%) dan oksigen (20,95%), dan gas-gas yang lain. Oksigen merupakan gas hasil fotosintesis tanaman hijau. Gas lain yang ada adalah uap air (0,20%0, karbondioksida (0,03%), ozon (0,00006%), dan Argon (0,93). Di atmosfer terdapat juga partikel debu, gas-gas polutan seperti sulfur oksida dan nitrogen oksida.
A.2.Unsur Cuaca
a. Sinar Matahari
Energi matahari diterima bumi dalam bentuk pancaran radiasi sinar matahari, namun hanya sedikit diserap oleh lapisan atmosfer. Sebagian besar langsung diterima permukaan bumi, dan dipantulkan ke atmosfer. Hal ini menyebabkan suhu lapisan atmosfer bawah (troposfer) paling tinggi di paling dekat permukaan bumi dan semakin rendah seiring ketinggian.
Banyaknya panas matahari yang diterima permukaan bumi dipengaruhi oleh hal berikut :
- lamanya penyinaran matahari, daerah lintang pertengahan, panjang siang hari pada musim panas lebih panjang daripada musim dingin, sehingga penyinaran matahari lebih panjang dibandingkan di musim dingin.
- kemiringan sinar matahari, matahari yang lebih tegak, panas di daerah itu akan lebih tinggi daripada daerah yang datangnya cahaya miring.
- keadaan permukaan bumi, batuan yang berwarna cerah lebih cepat menerima panas dan lebih cepat pula melepaskan panas dibandingkan batuan yang berwarna gelap
- keadaan awan, awan sedikit menyerap radiasi sinar matahari, semakin tebal awan maka semakin banyak sinar yang diserap. Awan mengurangi sinar di siang hari tetapi menjadi selimut yang menahan panas bumi di malam hari.
b. Awan
Awan adalah uap air yang terkondensasi di dalam atmosfer membentuk titik-titik air atau kristal es. Kondensasi terjadi jika udara yang mengandung uap air bergerak ke atmosfer yang lebih tinggi dan pengalami pendinginan karena penurunan suhu Titik air yang terbawa awan berukuran kecil berdiameter 0,0004-0,008 mm. Sejak tahun 1803 awan dikelompokkan menjadi :
- cumulus, berbentuk gunpalan berukuran besar sampai beriak kecil
- stratus, berbentuk tabir berlapis-lapis rata menutupi langit
- cirrus, berbentuk garis-garis.
Berdasarkan ketinggiannya awan dikelompokkan menjadi :
- awan tinggi (>6.000 m) meliputi cirrus, cirrocumulus, cirrostratus yang menjadi pertanda datangnya hujan
- awan sedang (2.000-6.000 m) meliputi awan altocumulus dan awan altostratus
- awan rendah (0-2.000 m) terdiri dari awan stratocumulus, yang menjadi pertanda hujan salju dan awan stratus.
- awan dengan susunan vertikal batas bawah 500-2.000 m dan puncaknya sampai 10.000 m terdiri dari awn nimbostratus yang merupakan awn gerimis., awan cumulus, awan cumulonimbus yang menjadi pertanda guntur dan badai.
c. Hujan
Kondensasi uap air di udara terus berlangsung, titik-titik air yang menembus awan akan bertambah banyak dan bergabung menjadi lebih besar. Titik air yang besar menjadi berat dan jatuh menjadi hujan. Titik hujan biasanya berjari-jari 0,3- 3 mm dan hujan rintik-rintik berjari-jari 0,04-0,3 mm. Hujan dapat berupa padatan yaitu hujan salju dan hujan es. Hujan es terjadi karena uap air langsung menjadi padat berbentuk kristal, jika mengalami penurunan suhu antara -15 oC sampai -20 oC yang disebut sublimasi.
d. Angin
Angin adalah gerakan udara yang terjadi di permukaan bumi, biasanya bergerak horizontal, namun ada yang bergerak vertikal atau miring mengikuti kemiringan lereng. Angin terjadi karena perbedaan tekanan udara di dua wilayah yang berdekatan. Semakin besar perbedaan tekanan angin yang terbentuk semakin kencang. Arah pergerakan angin dipengaruhi rotasi bumi yang disebut coriolis. Angin darat dan laut membantu nelayan dalam melaut mencari ikan.Angin dapat menjadi pe,mbangkit tenaga listrik, membantu penyerbukan, pemencaran alat reproduksi tumbuhan, juga dapat mempengaruhi suhu, kelembaban tanah serta tubuh tumbuhan. Angin yang terlalu kencang dapat merusak tanaman dan bangunan.
e. Kelembaban Udara
Kelembaban disebut juga kelengasan atau kebasahan udara, yaitu kandungan uap air di udara. Kandungan air di udara rendah menyebabkan udara terasa kering seperti di padang gurun. Uap air di udara merupakan hasil penguapan air permukaan bumi, air tanah, dan air yang ada di dalam makhluk hidup. Tekanan dan suhu udara mempengaruhi kandungan air di udara.
f. Suhu Udara
Suhu udara dipengaruhi penyinaran matahari. Suhu mempengaruhi tingkat penguapan. Semakin rendah suhu, maka kemampuan menahan uap air juga menurun sehingga udara menjadi jenuh air sehingga timbulah kabut, awan dan hujan.
g. Tekanan Udara
Udara memberi tekanan sekitar i kg untuk tiap luas bidang 1 cm2. Tekanan berasal dari partikel-partikel yang menyusun atmosfer sampai ketinggian beratus-ratus km di permukaan bumi. Tekanan udara standart adalah 1 atm atau sama dengan 1,013 bar. Searah dengan kenaikan ketinggian tekanan udara akan menurun. Alat pengukur tekanan udara adalah barometer baik barometer raksa maupun barometer kotak. Udara bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, maka daerah bertekanan rendah cenderung berangin. Tekanan udara yang sangat rendah dapat menghasilkan badai dan topan, sedangkan tekanan yang sangat tinggi menyebabkan cuaca kering dan panas
B. IKLIM
Iklim dapat diartikan sebagai cuaca yang dialami sepanjang suatu masa di suatu tempat, atau disebut juga susunan / keadaan umum kondisi cuaca dari hari ke hari, atau disebut juga rata-rata pencatatan unsur cuaca secara umum. Iklim bersifat lebih stabil dan berlangsung lebih lama.
B.1. Klasifikasi Iklim
Iklim di setiap wilayah di dunia tidak selalu sama. Perbedaan ini dipengaruhi oleh perbedaan garis lintang serta proses rotasi dan revolusi bumi. Koppen membagi iklim dunia menjadi 5 jenis utama yang didasarkan pada suhu dan hujan rata-rata tahunan di daerah iklim tersebut. Klasifikasi tersebut adalah :
a. Iklim Hujan Tropis, memiliki suhu rata-rata tiap bulannya di atas 18 oC, tidak memiliki musim dingin, curah hujan tahunan tinggi dan melebihi tingkat penguapan rata-rata tahunan.
b. Iklim Kering, memiliki tingkat penguapan yang melebihi curah hujan rata-rata tahunan, tidak ada air berlebih dan tidak ada sungai permanen
c. Iklim Suhu Sedang, memiliki suhu rata-rata pada bulan tertinggi di bawah 18 oC di atas -3 oC. Suhu terhangat di atas 10 oC, iklim ini memiliki musim dingin dan musim panas.
d. Iklim Hujan Salju, memiliki suhu rata-rata bulan terdingin di bawah -3 oC, suhu rata-rata bulan terhangat di atas 10 oC
e. Iklim Kutub, memiliki suhu rata-rata pada bulan terhangat di bawah 10 oC dan tidak memiliki musim panas.
B.2. Perubahan Iklim Bumi
a. Hubungan Iklim dengan Kegiatan Manusia
Kemajuan teknologi menyebabkan kerusakan lingkungan seperti penerbangan supersonik, penggunaan aerosol yang berlebihan, polutan industri, pembalakan hutan dll. Meningkatnya suhu udara di bumi akibat akumulasi gas-gas berbasis karbon di atmosfer, seperti karbondioksida, metan, hidrofluorokarbon, dan klorofluorokarbon. Zat CFC menyebabkan lapisan berlobang sehingga radiasi sinar ultraviolet langsung dipancarkan di permukaan bumi. Gas-gas karbon meningkatkan suhu udara dengan mekanisme efek rumah kaca. Peningkatan suhu bumi akan menyebabkan perubahan cuaca yang akhirnya akan menyebabkan perubahan iklim.
b. Perubahan Iklim Indonesia dan Dunia
Berdasar data IPPC (intergovernmental Panel on Climate Change), di Indonesia dari tahun 1970-2004 terjadi kenaikan suhu rata-rata per tahun 0,2 oC – 1 oC. Kenaikan suhu mengindikasikan jutan pulau banyak yang hilang, perubahan fisik alam di Papua yang merupakan gejala lanjutan perubahan iklim, kenaikan permukaan air laut, banjir yang sering terjadi, berubahnya siklus hujan, musim panas yang berkepanjangan, musim hujan pendek dengan intensitas tinggi, dan munculnya berbagai penyakit menukar di daerah tropis dan menyebar di iklim sub tropis.

ROTASI DAN REVOLUSI BUMI

5.1.Rotasi Bumi
Bumi berputar dari porosnya dari barat ke timur yang disebut berotasi. Akibat rotasi bumi benda-benda langit seolah mengalami pergerakan semu harian dari timur ke barat, terjadi peristiwa siang dan malam, maupun terjadinya perbedaan waktu. Periode rotasi buni adalah 23 jam 56 menit atau dibulatkan menjadi 24 jam kurang 4 menit tiap kali putaran. Arah putaran negatif ke arah timur. Saat berotasi atmosfernya pun ikut berotasi.
5.2.Revolusi Bumi
Seperti halnya planet-planet yang lain bumi juga berevolusi mengelilingi matahari dalam tata suryanya. Bidang revolusi bumi disebut ekliptika. Satu kali periode revolusi bumi adalah 365 hari 6 jam 9 menit dan 10 detik yang disebut satu tahun pada penanggalan Masehi. Revolusi bumi mengakibatkan pergeseran matahari dari utara ke selatan khatulistiwa, perubahan lama siang dan malam, peredaran semu matahari, serta pergantian musim. Pergantian musim disebabkan karena tidak sejajarnya sumbu rotasi bumi dan sumbu revolusi bumi. Sudut yang terbentuk oleh ke dua sumbu tadi menyebabkan perubahan musim bumi di sebelah utara dan selatan. Jika belahan bumi utara musim dingin di belahan selatan musim panas.
Daerah iklim sedang mengalami pergantian 4 musim yaitu musim panas (summer), gugur (autum/fall), dingin (winter), dan semi (spring). Pada musim panas siang lebih panjang dari pada malam dan sebaliknya.
B. BENDA LANGIT
B.1. MATAHARI
Matahari merupakan salah satu bintang di jagat raya yang menjadi pusat tata surya kita. Bumi dan planet lain mengelilingi matahari pada orbit/garis edar masing-masing. Matahari berupa bola gas raksasa yang tersusun oleh gas Hidrogen (92%0 dan Helium (7,8%). Matahari adalah penyedia energi bagi kehidupan bumi. Pada inti matahari dengan suhu mencapai 15.000.000 oC gas hidrogen diubah menjadi Helium . Pengubahan ini memancarkan cahaya dan panas yang dipakai untuk fotosintesis oleh tanaman dan energi berpindah ke organisme lain melalui rantai makanan.
Matahari berukuran sangat besar dengan diameter 109 kali diameter bumi, dan volume 1,3 juta kali volume bumi. Jarak bumi ke matahari kira-kira 150 juta km. Matahari adalah salah satu bintang yang terdekat dengan bumi. Jutaan bintang di jagat raya dan tampak kecil karena jaraknya yang sangat jauh.
B.2. BULAN
Bulan adalah satelit bumi/ pengikut bumi. Satelit terbentuk secara alami bersama terbentuknya planet. Bulan memiliki masa yang lebih kecil dan berlokasi dalam lingkungan gravitasi planet tertentu, maka satelit tersebut beredar mengelilingi planet tersebut. Jika benda yang mengikut ini dibuat oleh manusia disebut satelit buatan.
Gerakan Bulan
Bulan bergerak mengelilingi buni (berevolusi) dan juga berotasi pada porosnya dengan kecepatan tertentu. Hal ini terbukti dengan permukaan bulan yang tidak selalu sama jika dilihat dari bumi.Waktu yang dibutuhkan bulan untuk berotasi dan berevolusi adalah sama yaitu 29 hari atau 1 bulan. Revolusi bulan mengakibatkan adanya fase bulan, yaitu bentuk bulan yang selalu berubah-ubah jika dilihat dari bumi yang memantulkan cahaya matahari berubah secara teratur. Kadang tampak seperti sabit, kadang lebih tebal, kadang bulat penuh. Kedudukan bulan yang searah dengan matahari disebut konjungsi, yaitu bulan yang menghadap bumi dalam keadaan gelap, sehingga kita tidak dapat melihat cahaya bulan. Perubahan fase bulan dipakai untuk penghitungan kalender Hijriyah. Satu bulan pada penanggalan revolusi bulan lamanya 29,5 hari, tepatnya 29 hari, 12 jam, 44 menit, 3 detik. Lamanya satu tahun adalah 354 hari.
Gerhana Bulan
Gerhana terjadi karena lintasan bulan. Bulan mengelilingi buni dengan lintasannya yang berbentuk elips, dan bumi menjadi titik pusat lintasan tersebut. Lintasan terjauh bulan disebut apogea dan lintasan terdekat disebut perigea. Bulan tidak memancarkan sinarnya sendiri tetapi memantulkan cahaya matahari. Bayangan bumi dan bulan membentuk kerucut. Kerucut bayangan bumi lebih panjang dari pada bayangan bulan. Kerucut bayangan gelap disebut umbra yang tidak terlalu gelap disebut penumbra. Penumbra di belakang bumi atau bulan berbentuk kerucut dengan puncaknya di bumi atu di bulan, makin jauh makin besar sampai bayangan tidak terlihat.
Gerhana bulan dapat terjadi saat bulan purnama, yaitu saat matahari bumi dan bulan berada dalam satu garis lurus. Ketika umbra bumi mengenai bulan, atau bulan memasuki daerah umbra bumi akan terjadi gerhana bulan total, jika bulan masuk sebagian ke bagiam umbra bumi maka terjadi gerhana bulan sebagian., jika seluruh bulan berada di bagian penumbra maka disebut gerhana penumbra. Secara berturut-turut gerhana adalah sebagai berikut :
gerhana penumbra gerhana sebagian gerhana total gerhana sebagian gerhana penumbra bulan purnama kembali.
B.3. PLANET DAN PLANET KERDIL (DRAWF PLANET)
Planet adalah anggota tata surya yang berukuran relatif besar, tidak memancarkan cahayanya sendiri melainkan merefleksikan cahaya matahari, dan berputar mengelilingi matahari. Tahun 2006 IAU(international Astronomical Union) merumuskan benda langit sebagai benda langit yang memiliki orbit mengelilingi matahari, memiliki massa dan gravitasi yang cukup sehingga dapat membentuk struktur bulat, dan memiliki garis/jalur orbit yang bersih”.
Ada delapan planet dalam sistem tata surya kita yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Empat planet yang terdekat dengan matahari yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars dikelompokkan sebagai planet dalam. Planet dalam berupa bola padat yang tersusun atas batuan. Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus dikelompokkan sebagai planet luar. Anggota planet luar memiliki struktur berupa bola gas dan memiliki cincin. Antara planet luar dan planet dalam terdapat serbuk asteroid yang merupakan jalur lintasan asteroid.
Pluto, Ceres, dan Eris dikelompokkan ke dalam planet kerdil (dwarf planet) yang memiliki lintasan yang tidak bersih.
B.4. KOMET, ASTEROID, DAN METEOR
Komet, Asteroid, dan Meteor merupakan serpihan-serpihan benda langit yang melayang di angkasa. Ketiganya berbeda terutama dalam hal komponen penyusunnya dan orbitnya.
Komet
Merupakan serpihan benda langit berupa bola es dan debu. Komet hanya terlihat saat melintas dekat matahari dan dikenali dengan ekornya yang memanjang sampai ratusan kilometer. Ekor komet terbentuk karena energi yang dipancarkan matahari meniup bagian partikel gas dan debu di permukaan komet yang selalu menjauhi matahari. Orbit komet berbentuk oval dan memiliki periode tertentu sehingga dapat diramalkan kapan akan mun culnya. Contoh komet adalah Halley dan Komet Halle Bobb.
Asteroid
Berupa serpihan benda langit berupa batuan padat dengan ukuran bervariasi. Letaknya berada di sabuk asteroid yaitu antara planet Yupiter dan Mars.
Meteor
Merupakan serpihan benda langit yang berupa batuan yang sering memasuki atmosfer bumi yang dikenal sebagai bintang jatuh. Gesekan meteror dengan atmosfer bumi menimbulkan panas dan cahaya. Gesekan ini pula yang menjadikan meteor akan hancur menjadi debu. Jika ukuran meteor cukup besar masih ada yang mampu melewati atmosfer dan jatuh menghantam tanah, yang disebut meteorit dan dapat membentuk kawah.


Sumber: endangjegoz.wordpess.com