Bab 9 Gejala-Gejala di Atmosfer dan Hidrosfer

A. Atmosfer dan Dampaknya bagi kehidupan


Kita sering menyaksikan keadaan cuaca yang berubah cepat di daerah tempat tinggal. Pada pagi hari tampak langit biru dan Matahari bersinar cerah di sebelah timur. Akan tetapi, pada siang hari awan hitam menutupi langit sehingga keadaan semakin gelap. Menjelang sore hari, awan gelap berubah menjadi hujan deras. Itulah gejala-gejala yang terjadi di atmosfer. Hujan deras sering menimbulkan banjir. Banjir melanda perkotaaan mengakibatka banyak kerugian. Sementara itu, petani senang dengan turunnya hujan karena dapat mengaliri lahan pertaniannya. Bagamana gejala-gejala di atmosfer dan hidrosfer dapat mempengaruhi kehidupan manusia ? Mari pelajari di bawah ini untuk mengetahui nya !!!



Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi bumi. Ketebalan atmosfer mencapai ketinggian hingga 1.000 Km dari permukaan bumi. Massa udara mulai dari permukaan bumi sehingga ketinggian 5,5 Km mencakup hampir 50% massa atmosfer. Sementara itu, massa udara mulai dari permukaan Bumi hingga ketinggian mencakup 99% massa atmosfer. Berbagai gejala Berlangsung di atmosfer dan berpengaruh terhadap kehidupan manusia.






1. Komposisi Atmosfer

Atmosfer terbentuk dari banyak gas. Sebagian besar gas bernama partikel debu dan uap air berada di lapisan atmosfer terbawah di dekat permukaan bumi. Dari banyak gas, hanya empat gas utama yang mendominasi atmosfer, yaitu gas nitrogen, oksigen, argon, dan karbon dioksida. Keempat gas tersebut mencakup 99,96% dari volume udara kering. Komposisi gas-gas atmosfer sebagai berikut :

Nitrogen : 78,03%
Oksigen : 20,97%
Argon : 0,93%
Karbon Dioksida : 0,03%
Gas-gas lain, seperti Neon, Helium, Ozon, Hidrogen, Krypton, Metana dan Xenon.

2. Struktur Lapisan Atmosfer

Struktur atmosfer dapat dibagi menjadi lima lapisan dengan karakteristik yang berbeda-beda. Karakteristik kelima lapisan atmosfer mulai dari lapisan terbawah, adalah sebagai berikut :





a. Troposfer

Troposfer mempunyai ketebalan yang tidak sama di atas kutub dan di atas ekuator. Di atas kutub tebal troposfer sekira 9 Kilometer. Semakin mendekat ekuator, troposfer semakin bertambah tebal hingga mencapai 15 Kilometer. Rotasi Bumi menyebabkan perbedaan ketebalan troposfer dan perbedaan cuaca di daerah kutub dan ekuator.
Gejala-gejala cuaca, seperti awan, hujan, petir, serta proses pencemaran udara dan penerbangan pesawat berlangsung troposfer. Di lapisan ini suhu udara turun dengan bertambahnya ketinggian yang di kenal dengan gradien temperature vertikal atau lapse rate.Setiap kenaikan 1.000 meter vertikal di daerah ekuator, temperature udara turun sekira 6 derajat. Lapisan peralihan dari troposfer ke stratosfer disebut tropopause.





b. Stratosfer

Stratosfer terletak pada ketinggian 15-50 Km. Suhu di bagian bawah sangat dingin, Mencapai -57 derajat Celsius. Semakin tinggi tempat, suhu udara semakin panas. Lapisan ozon terdapat pada lapisan ini. Ozon berfungsi melindungi bumi dari radiasi sinar ultraviolet Matahari yang berbahaya. Penipisan lapisan ozon disebabkan oleh peningkatan kandungan gas CFC ( chlorofluorocarbon ) yang berasal dari kulkas dan AC dan gas buang industri. Di antara Stratosfer dan Mesosfer terdapat lapisan Stratopause.





c. Mesosfer

Mesosfer berada pada ketinggian 50-85 Km. Suhu bagian atas mencapai -143 derajat celsius sehingga kristal-kristal es nya dapat membentuk awan notilucent. Lapisan mesosfer berfungsi melindungi Bumi dari meteor atau benda-benda angkasa yang jatuh ke Bumi. Meteor akan terbakar sebelum sampai di permukaan bumi sehingga kehidupan di Bumi tetap aman. Di antara Mesosfer dan Termosfer terdapat Mesospause.






d. Termosfer

Termosfer berada pada ketinggian 85-100 Km. Suhu termosfer mencapai 1.982 derajat celsius. Termosfer di sebut juga ionosfer karena pada lapisan ini terjadi proses ionisasi. Ionosfer memantulkan gelombang pendek radio yang di gunakan dalam komunikasi di bumi. Fenomena aurora atau di kenal dengan cahaya utara atau selatan muncul pada saat fajar atau petang di lapisan ini. Di antara termosfer dan eksosfer terdapat lapisan termopause.






e. Eksosfer

Eksosfer merupakan lapisan atmosfer terluar dan berada pada ketinggian lebih dari 500 Km. Eksosfer mengandung gas hidrogen. Kerapatannya semakin tipis hingga hampir habis di ambang angkasa luar. Cahaya redup, yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein, muncul pada lapisan eksosfer. Cahaya tersebut sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteor yang jumlahnya banyak dan bergelantungan di angkasa.






3. Manfaat Atmosfer bagi Kehidupan

Manfaat atmosfer bagi kehidupan, sebagai berikut :


Sumber gas-gas, seperti oksigen dan karbon dioksida.
Termpat terjadinya gejala-gejala cuaca, seperti angin, awan, hujan, dan pelangi.
Menjaga suhu Bumi tetap stabil, yaitu tidak terlalu panas pada siang hari dan dingin pada malam hari.
Melindungi makhluk hidup dari panas dan radiasi sinar matahari.
Melindungi Bumi dari jatuhnya benda-benda angkasa atau meteor.
Media pembakaran dengan api.
Sebagai sarana atau jalur transportasi udara.
Tempat pembuangan gas-gas hasil kegiatan manusia

4. Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah keadaan udara di suatu wilayah pada waktu tertentu. Cuaca dapat berubah dengan cepat dan relatif mudah diprediksi. Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca di suatu wilayah yang luas pada waktu yang lama. Iklim berubah secara lambat dan sulit diprediksi. Iklim ditentukan dalam waktu minium 30 tahun. Perbedaan cuaca dan iklim, adalah sebagai berikut :

Cuaca, waktu berlangsungnya singkat, cakupan wilayah nya sempit, kecepatan perubahan nya sangat cepat, dan kemudahan perkiraan nya mudah.
Iklim, waktu berlangsungnya lama ( 30-100 tahun ), cakupan wilayah nya luas, kecepatan perubahannya sangat lambat, dan kemudahan perkiraan sangat sulit.





a. Unsur -Unsur Cuaca dan Iklim.

Cuaca dan ikim terdiri unsur-unsur yang sama, adalah sebagai berikut :

1. Suhu Udara

Suhu udara menunjukkan tingkat derajat panas udara. Suhu udara di suatu tempat di pengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut :

Lama penyinaran Matahari.
Sudut datang sinar Matahari.
Relief permukaan bumi.
Tutupan awan.
Posisi geografis ( Letak lintang ).


2. Curah Hujan

Hujan terjadi karena adanya penguapan air. Uap air di udara akan mengalami titik jenuh dan pengembunan ( kondensasi ), kemudian turun sebagai hujan. Berdasarkan proses terjadinya, hujan di bedakan menjadi tiga, sebagai berikut :

Hujan Orografis ( hujan gunung ), terjadi karena angin yang membawa uap air dari laut di paksa naik ke atas lereng gunug. Pada ketinggian tertentu uap air mengalami kondensasi menjadi butir-butir air dan turun sebagai hujan di lereng gunung. Daerah di balik gunung yang tidak mendapat hujan di sebut daerah bayangan hujan.
Hujan Zenithal, terjadi karena adanya penemuan arus konveksi yang membawa massa uap air di daerah ekuator. Arus konveksi menyebabkan massa uap air naik secara vertikal, mengalami kondensasi, dan turun sebagai hujan.
Hujan Frontal, terjadi karena adanya pertemuan dua massa udara yang berbeda suhunya. Massa udara panas ( lembap ) bertemu dengan massa udara dingin ( padat ) sehingga mengalami kondensasi dan turun hujan.







3. Kelembapan Udara

Kelembapan udara menunjukkan jumlah uap air yang di kandung udara. Kelembapan udara di bedakan menjadi kelembapan relatif ( nisbi ) dan kelembapan mutlak ( absolut ), adalah sebagai berikut :

Kelembapan relatif ( nisbi ) adalah perbandingan jumlah uap air yang di kandung udara dan jumlah uap air maksimum ( jenuh ) yang dapat di kandung udara pada suhu yang sama.
Kelembapan mutlak ( absolut ) adalah jumlah uap air maksimal yang dapat di kandung udara dalam satu meter kubik pada suhu tertentu.

4. Tekanan Udara

Tekanan udara adalah berat massa udara di suatu tempat. Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas. Semakin tinggi suatu tempat semakin berkurang tekanan udara nya. Tekanan udara di atas permukaan laut lebih besar daripada di puncak gunung.

5. Angin

Angin adalah udara yang bergerak. Angin bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Jenis-jenis angin, adalah sebagai berikut :

Angin Monsun, mempengaruhi terjadinya musim hujan dan musim kemarau di Indonesia. Setiap enam bulan angin monsun berganti arah. Angin monsun barat terjadi pada bulan Oktober - April. Angin ini bertiup dari Asia menuju Australia. Angin monsun barat membawa banyak uap air menyebabkan musim penghujan di wilayah Indonesia. Angin Monsun Timur terjadi pada bulan April - Oktober. Angin ini bergerak dari Australia ke Asia. Angin Monsun timur bersifat kering menyebabkan musim kemarau di Wilayah Indonesia.
Angin Lokal, adalah angin yang bertiup di lokasi tertentu. Jenis- jenis angin lokal adalah angin darat, angin laut, angin gunung, angin lembah, angin fohn, serta siklon dan antisiklon






b. Peralatan Pengukur Cuaca dan Iklim

Peralatan untuk mengukur cuaca dan iklim, adalah sebagai berikut :

Solarimeter, yaitu pengukur radiasi dan penyinaran Matahari.
Termometer, yaitu pengukur suhu udara.
Higrometer atau psychrometer, yaitu pengukur kelembapan udara.
Barometer, yaitu pengukur tekanan udara.
Ombrometer ( rain- gauge ), yaitu pengukur curah hujan.
Anemometer, yaitu pengukur kecepatan angin.

5. Gejala-gejala yang Muncul di Atmosfer

Gejala-gejala di atmosfer mempengaruhi kehidupan di bumi. Gejala-gejala yang muncul di atmosfer antara lain, adalah sebagai berikut :

Pemanasan Global, adalah gejala yang peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan darat di permukaan bumi. Gejala ini di sebabkan oleh efek rumah kaca. Kegiatan industri dan transportasi meningkatkan konsentrasi gas-gas atmosfer yang menimbulkan efek rumah kaca. Pemanasan global berdampak pada kenaikan permukaan air laut, kebakaran hutan, perubahan jumlah dan pola presipitasi, pencairan gletser di kutub, serta punah nya berbagai jenis makhluk hidup.
Perubahan iklim global, dapat mengakibatkan perubahan suhu air laut di Samudera Pasifik bagian tengah yang di sebut El nino dan La nino. El nino menyebabkan musim kemarau yang panjang dan kekeringan di wilayah Indonesia. sementara itu, wilayah barat Amerika Selatan mengalami hujan lebat dan banjir. Sebaliknya, La nina menyebabkan musim hujan panjang dan banjir di wilayah Indonesia, sementara itu, wilayah barat Amerika Selatan mengalami kekeringan.
Penipisan Ozon, di sebabkan oleh penggunaan bahan, seperti kloroflurokarbon ( CFC ), halon, dan metil bromida yang lepas di udara. Penipisan ozon di lapisan stratosfer meningkatkan radiasi sinar ultraviolet Matahari yang mencapai permukaan bumi. Radiasi Sinar Ultraviolet matahari berdampak negatif bagi kehidupan manusia.

B. Hidrosfer dan Dampaknya bagi Kehidupan

Hidrosfer adalah lapisan air yang menyelubungi Bumi. Sekira 75% permukaan bumi tertutup air. Hidrosfer dapat berubah air permukaan ( Samudra, Laut, Danau, Sungai, dan Rawa ), Gletser, air tanah, dan uap air di atmosfer. Sebagian besar ( 97,5% ) air di bumi berupa air asin yang berada di samudra dan laut. Sekira 2,5% sisanya berupa air tawar di sungai, danau, dalam tanah, dan lapisan es. Sekira 30% air tawar berada di dalam tanah sebagai air tanah. Ilmu yang mempelajari perairan darat di sebut hidrologi, sedangkan yang mempelajari perairan laut disebut oseanografi.

1. Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi adalah rangkaian pergerakan air di bumi. Siklus Hidrologi meliputi proses penguapan air ( evaporasi ) dari laut, danau, dan sungai, serta dari tumbuhan ( transpirasi ). Selanjutnya, uap air mendingin, mengalami kondensasi membentuk awan, kemudian jatuh sebagai hujan ( presipitasi ). Sebagian air hujan masuk ke dalam tanah ( infiltrasi ) dan sebagian mengalir di permukaan tanah sebagai limpasan ( run off ). Limpasan masuk sungai dan mengalir ke laut. Berdasarkan peredarannya, siklus hidrologi dapat di bagi menjadi tiga, adalah sebagai berikut :



Siklus Pendek, yaitu air laut menguap di atmosfer, uap air mengalami kondensasi membentuk awan di atas laut, kemudian awan menjadi hujan yang jatuh kembali ke laut.
Siklus Menengah, yaitu air laut menguap di atmosfer, uap air terbawa angin dan mengalami kondensasi membentuk awan di atas daratan. Awan menjadi hujan di daratan dan menjadi air darat. Selanjutnya, air darat mengalir ke laut.
Siklus Panjang, yaitu Air laut menguap di atmosfer, uap air mengalami kondensasi dan terbawa angin membentuk awan di daratan hingga pegunungan tinggi. Awan menjadi presipitasi ( hujan ) salju membentuk lapisan es ( gletser ). Selanjutnya, gletser mencair dan mengalir masuk sungai menuju laut lagi.

2. Tubuh Perairan

Bagian bumi yang tertutup air di sebut tubuh perairan ( water body ). Bentuk-bentuk sebagai berikut :

a. Sungai

Sungai adalah saluran air yang panjang di permukaan bumi. Air Sungai mrengalir karena gaya gravitasi Bumi. Berdasarkan alirannya, sungai di bedakan, adalah sebagai berikut :

Sungai Episodik/perenial, sungai yang alirannya relatif tetap sepanjang tahun. Contohnya, sungai di daerah yang memiliki curah hujan tinggi dan hutan lebat seperti Kalimantan.
Sungai Periodik/intermiten, sungai yang alirannya di pengaruhi musim. Pada musim hujan airnya meluap dan pada musim kemarau airnya kering. Contohnya, sungai-sungai di Nusa Tenggara Timur seperti Sungai Benain Di Timor dan Sungai Kandaha di Sumba.

Daerah aliran sungai ( DAS ) merupakan daerah pengaliran air hujan yang saluran keluarnya melalui sungai utama. DAS di batasi oleh punggung bukit ( igir ) atau daerah yang lebih tinggi dari sekitarnya. Pada DAS yang berbentuk bulat air hujan dari tempat-tempat di dekat batas DAS akan sampai di titik keluar sungai utama secara bersamaan sehingga dapat menimbulkan banjir besar.





b. Danau

Danau adalah badan air yang luas dan dikeliling seluruhnya oleh daratan. Danau umumnya berisi air tawar. Berdasarkan proses pembentukannya, danau di bedakan menjadi tujuh, adalah sebagai berikut :



Danau Tektonik, terbentuk oleh gerakan tektonik yang mengakibatkan lapisan batuan patah atau terlipat sehingga terbentuk cekungan. Contohnya, Danau Tempe, Tondano, Dan Towuti di Sulawesi.
Danau Vulkanik, terbentuk pada lubang kepundan ( kaldera ) gunung api. Air hujan mengisi lubang kepundan sehingga membentuk danau. Jenis danau ini berbahaya jika gunung api nya masih aktif. Contohnya, Danau Batur di Bali.
Danau tektovulkanik, terbentuk oleh gabungan proses vulkanik dan tektonik. Misalnya, patahan atau runtuhan batuan pasca letusan gunung api. Cekungan yang terbentuk akibat patahan kemudian terisi air. Contohnya, Danau Toba Di Sumatra.

c. Rawa

Rawa adalah daratan yang selalu basah atau tergenang air. Permukaan tanah daerah rawa lebih rendah dari permukaan air tanah. Sistem pembuangan daerah rawa kurang baik. Rawa-rawa terdapat di dataran daerah Kalimantan Selatan, Pantai Timur Sumatra, serta Pantai Selatan dan Barat Papua.


3. Gejala-Gejala yang Muncul di Hidrosfer

Beberapa gejala yang muncul di hidrosfer dan dampak nya, adalah sebagai berikut :

Pencairan es di kutub, berdampak pada berkurang nya daratan di kutub, kenaikan permukaan air laut, Tenggelamnya pulau-pulau kecil, serta perubahan kadar garam dan suhu air laut.
Hujan asam, berdampak pada kerusakan lingkungan biotik dan abiotik.
Banjir, berdampak pada kerusakan lahan.
Penurunan muka air tanah, Berdampak pada pengecilan debit mata air.