PENDAHULUAN

I k l i m : keadaan rata-2 cuaca yg terjadi pd suatu wilayah tertentu. dlm periode tertentu ( data rata-2 cuaca dihimpun selama 25-30 th) atau deskripsi dr keadaan rata-2 cuaca dari daerah yg luas dlm waktu yg lama

C u a c a : keadaan ATM (yg dominan) pada saat tt. dan di tempat tt. Keadaan ATM ini mrp gab dr berbagai unsur a.l. : suhu, tekanan udara, angin, kelembaban udara dll.

M u s i m : keadaan rata-2 cuaca yg dominan yg terjadi pd suatu wilayah tertentu scr terus menerus dlm kurun waktu 1 th.

I. PENDAHULUAN

Meteorologi : Meteor = benda angkasa dan logos = ilmu : Ilmu ttg benda angkasa : Ilmu yg mempelajari ttg proses fisik yg terjadi di ATM pd suatu daerah dan waktu tertentu yg relatif singkat

Metrologi : Kaliberasi alat-alat ukur

Klimatologi : adalah keterangan & penjelasan ttg peredaran cuaca dan unsur-2 ATM dlm jangka pendek maupun panjang (Chambers, 1978)

Atau ilmu yang mempelajari ttg keadaan rata-2 cuaca dr suatu

daerah dalam jangka waktu yg relatif panjang (selama 25-30 th)

Agrometeorologi : Meteorologi Pertanian : Agroklimatologi : mrp. Cab. dr ilmu meteorologi terapan yg berkaitan dg respon organisme thd lingkungan fisik atau ilmu yg mempelajari proses fisik di ATM yg berhubungan dg produksi pertanian

Meteorologi menelaah tentang proses atau gejala fisika yang berlangsung secara dinamis pada lapisan ATM bumi;

Klimatologi menelaah tentang karakteristik iklim antar wilayah.

Yang membedakan antara klimatologi dan meteorologi adalah pokok bahasan yang menjadi fokus kajian dari kedua cabang ilmu tentang ATM ini

Meteorologi lebih ditekankan pada perubahan-perubahan kondisi ATM yg terjadi dalam waktu singkat, misalnya fluktuasi harian,

unsur-unsur iklim;

Klimatologi lebih ditekankan pada asas rata-rata dari unsur-unsur iklim yang menjadi ciri dari suatu wilayah. Informasi klimatologi dapat

digunakan sebagai penduga keadaan suhu, kelembaban udara, intensitas cahaya, curah hujan dan angin pada suatu wilayah pada waktu tertentu.

Unsur-2 Iklim : 1. radiasi matahari (RM) & lama penyinaran (LP) 2. suhu udara 3. tekanan udara (TU) 4. kelembaban udara 5. angin 6. awan 7. hujan

Unsur-2 Pengendali iklim : 1. penerimaan RM dan LP 2. distribusi daratan dan lautan 3. pusat tekanan tinggi dan rendah 4. arus lautan 5. gerakan masa udara 6. halangan pegunungan 7. ketinggian tempat & lintang tempat

Berdasarkan dimensi wilayahnya, iklim dibedakan atas :

1. Iklim Makro (Macro Climate) : Keadaan rata-2 cuaca yg menggambarkan siatuasi iklim suatu wilayah yg dimensinya > 100 km ( sulit diatur oleh manusia, dipengaruhi oleh peredaran udara scr global)

2. Iklim Meso (Meso Climate) : Dimensinya 1 – 100 km, manusia masih mampu mempengaruhinya Mis : hujan buatan dan pengendalian kecepatan angin dg windbreak

3. Iklim Mikro (Micro Climate) : Dimensinya < 1 km Batasannya tgt organisme ( iklim mikro tan : dr ujung akar spi. Ujung tajuk tan)

Manfaat ilmu iklim dlm hub dg produksi pertanian :

1. peramalan produksi yg > tepat bdsrkan data cuaca2. pengaturan pola tanam bdsrkan kondisi lingkungan (mis: pemanfaatan air tanah scr maksimal)3. melakukan kontrol terhadap lingkungan fisik disekitar tanaman (modifikasi lingkungan), mis : pohon pelindung, naungan, mulsa, rumah kaca

Manfaat Iklim :Iklim akan menjadi bahan pertimbangan dalam rancang bangun bangunan

hunian atau konstruksi bangunan fisik lainnya, bahan dan desain pakaian, jenis dan porsi pangan yang dikonsumsi, dan ragam akitivitas sosial budayayang dilakukan manusia.

Iklim juga akan mempengaruhi jenis tanaman yang sesuai untuk dibudidayakan pada suatu kawasan, penjadwalan budidaya pertanian dan teknik budidaya yang dilakukan petani.

Kebijaksanaan untuk menghemat bahan bakar fosil melalui pengurangan pemakaiannya dalam aktivitas rumah tangga dan kantor menjadikan pengetahuan tentang iklim menjadi semakin penting dalam membuat rancangan bangunan fisik.

Untuk memanfaatkan energi matahari secara efisien perlu diketahui posisi danpergeseran garis edar matahari, sifat fisika cahaya dan total energi radiasI matahari yang mungkin diterima.

Data iklim tentang kecepatan dan arah angin, keadaan awan, kabut dan curah hujan akan penting sekali artinya dalam dunia penerbangan sebagaifaktor yang harus dipertimbangkan dalam pengaturan jadwal penerbangan untuk meningkatkan kesalamatan penumpang.

Kegiatan pelayaran juga membutuhkan data iklim yang serupa. Kecepatan angin perlu diketahui karena akan mempengaruhi besarnya ombak yang terbentuk.

PENGARUH FAKTOR IKLIM TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman sangat tergantung pada faktor iklim dan faktor tanah.

Jenis atau species tanaman yang akan atau dapat ditanam pada wilayah tertentu dapat diprediksi dari kondisi iklim, dan pertumbuhan tiap

tanaman secara langsung tergantung pada cuaca/iklim selama siklus hidupnya.

FAKTOR IKLIM YG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN TAN :1. RADIASI MATAHARI : Intensitas, LP dan Kualitas2. SUHU3. KELEMBABAN4. CURAH HUJAN5. ANGIN6. EVAPORASI7. DLL.

Cuaca & iklim memiliki peranan penting baik langsung maupun tidakLangsung pada penyebaran, pemencaran, kelimpahan & perilaku serangga

INTENSITAS CAHAYA Intensitas cahaya 10.000 lux = intensitas rendah

dan 50.000 lux atau lebih adalah tinggi.Berdasarkan kebutuhan dan adaptasi tanaman thd IRM :

1. Sciophytes/ shade species/ shade lovingYaitu tanaman yang dapat tumbuh baik pada tempat yang

ternaung dengan IRM yang rendah. Tanaman kopi misalnya,

dapat tumbuh baik pada intensitas antara 30 – 50% dari radiasi penuh. Cacao tumbuh baik pada intensitas 25% dari radiasi penuh,

sehingga ke2 tan ini membutuhkan naungan utk pertumbuhan terbaiknya.

2. Heliophytes/ Sun species/ Sun lovingYaitu kelompok tanaman yang tumbuh baik pd IRM penuh,

sehingga tidak tahan dengan naungan (padi, jagung, tebu, ubi kayu dansebagian besar tanaman lainnya)

KUALITAS CAHAYA :Photosynthetic Active Radiation (PAR) : λ = 0,40 – 0,76 μm,

berperan dalam fotosintesis maupun pembentukan pigmen-pigmen tanaman

Dari kisaran cahaya tampak, ternyata yang sangat berperan (diserap secara kuat oleh klorofil) untuk fotosintesis : cahaya biru (425 – 490 nm) dan

merah (640 – 740 nm).

LAMA PENYINARAN (LP) :Istilah fotoperiodisitas digunakan untuk fenomena

dimana fase perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh LP yang diterima oleh tumbuhan tsb.

Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh LP, terutama sehubungan dengan kapan

tumbuhan tersebut akan memasuki fase generatifnya → long day plant,neutral day plant & short day plant

Penyinaran yang lebih lama akan memberi kesempatan yang lebih besar bagi tumbuhan

untuk memanfaatkannya melalui proses fotosintesis. Selain itu lama penyinaran akan

pula mempengaruhi aktivitas hormon pada tumbuhan, terutama hormon tumbuhan yang berperan dalam inisiasi bunga.

SUHUSuhu berpengaruh dalam mendukung atau membatasi pertumbuhan semua organisme hidup, termasuk tanaman → suhu mempengaruhi

Sebaran tanaman & hewan.

Setiap jenis organisme mpy. kebutuhan suhu yang berbeda-beda menurut jenis & stadia kehidupannya →suhu kardinal,

yaitu kisaran suhu yang diperlukan setiap jenis organisme untuk mampu bertahan hidup, yang berada pada kisaran suhu minimum sampai suhu maksimumnya masing-masing.

Suhu minimum adalah suhu batas terendah bagi suatu organisme untuk dapat tetap bertahan hidup meskipun aktivitasnya nol,

Suhu maksimum adalah suhu batas tertinggi, dimana organisme masih mampu bertahan hidup walaupun aktivitasnya nol.

Hukum Van`t Hoff : setiap 10ºC peningkatan suhu, laju produksi bahan kering atau pertumbuhan meningkat 2 x (pada kisaran 5 - 35ºC)

KELEMBABAN & CURAH HUJAN :

Kelengasan berpengaruh thd. Berbagai proses kehidupa : saat tanam, jenis komoditas yg diusahakan & pola tanam

Berdasarkan curah hujan tahunan :1. Wilayah kering : < 250 mm/th

2. Sangat kering : 250 – < 500 mm/th3. Agak lembab : 500 – < 1.000 mm/th

4. Lembab : 1.000 - < 1.500 mm/th5. Basah : > 1.500 mm/th

Kelembaban udara → pembiakan, pertumbuhan, perkenbangan & keaktifan serangga (umumnya 73 – 100%).

Aphis avenae Fab., A. pomi dr Geer dan A sorbi Krlt. : peletakan telur tertinggi pada RH 80 – 100%.

Curah Hujan → pertumbuhan & keaktifan serangga

ANGIN : ANGIN → MEMBENTU PENYERBUKAN TANAMAN

ANGIN TIDAK BERPENGARUH LANGSUNG PADAPERTUMBUHAN & PERKEMBANGAN SERANGGA,

TETAPI ANGIN BERPENGARUH SCR TIDAK LANGSUNG THDPENGUAPAN DAN KELEMBABAN UDARA , YG SCR

TIDAK LANGSUNG MEMPENGARUHI SUHU TUBUH & KADAR AIR TUBUH SERANGGA

FAKTOR YANG MENENTUKAN VARIASI IKLIM DI PERMUKAAN BUMI :

1. KEDUDUKAN BUMI TERHADAP MATAHARI

A. JARAK BUMI TERHADAP MATAHARIB. LINTANG TEMPAT (LATITUDE)

2. KETINGGIAN TEMPAT (ALTITUDE)

3. DISTRIBUSI DARATAN DAN LAUTAN

4. PERADABAN MANUSIA

5. SITUASI PERMUKAAN BUMI

1.A. JARAK BUMI TERHADAP MATAHARI

REVOLUSI : PERPUTARAN BUMI MENGELILINGI MATAHARI (ELLIPS) ROTASI : PERPUTARAN BUMI PADA POROSNYA

SEBAGAI AKIBAT DARI REVOLUSI BUMI, MAKA PADA WAKTUYANG BERSAMAAN TIDAK SEMUATEMPAT DI PERMUKAAN BUMI

MENERIMA ENERGI RADIASI MATAHARI DALAM JUMLAH YANG SAMA

REVOLUSI BERLAWANAN ARAH DG PERPUTARAN JARUM JAM SELAMA 365 HARI MEMBENTUK ELLIPS DAN SUMBU PERPUTARAN BUMI SELAMA

PEREDARANNYA TIDAK SELALU TEGAK LURUS THD ARAH CAHAYA MATAHARI, AKIBATNYA JARAK BUMI THD MATAHARI TIDAK SELALU SAMA

BERDASARKAN JARAK BUMI TERHADAP MATAHARI, DIKENAL :

1. APHELION : JARAK BUMI THD MATAHARI TERJAUH, (±152 JUTA KM) 1 – 3 JULI ENERGI YANG DITERIMA 1,80 CAL/CM2/MENIT

2. PERIHELION : JARAK BUMI THD MATAHARI TERDEKAT, (±147 JUTA KM) 1 – 3 JANUARI ENERGI YANG DITERIMA 2,01 CAL/CM2/MENIT

KARENA JARAK BUMI TERHADAP MATAHARI BERBEDA-BEDA, ENERGI YANG DITERIMA BUMI BERBEDA, MAKA IKLIMNYA

JUGA BERBEDA

1. B. LINTANG TEMPAT (LATITUDE)

MENGGAMBARKAN SEBARAN DARATAN DI PERMUKAAN BUMIYG DIKAITKAN DENGAN SITUASI PENERIMAAN

SINAR MATAHARI

ROTASI TIDAK TEPAT PADA POSISI POROS, ANTARA KUTUBUTARA DAN SELATAN TIDAK TEPAT TEGAK LURUSSEHINGGA SEOLAH-OLAH MATAHARI BERGERAK

KE UTARA DAN KE SELATAN

Berdasarkan hukum Lambert (Lambert’s Cosine Law), kerapatan aliran energi cahayayang diterima per satuan luas permukaan

akan mencapai maksimal jika berkas cahaya jatuh tegak lurus terhadap permukaan tersebut.

Karena bumi berbentuk bulat, maka sesuai dengan hukum Lambert,kerapatan aliran energi cahaya yang diterima per satuan luas permukaan

di daerah sekitar equator akan lebih tinggi dibanding dengan daerah pada garis lintang

yang lebih tinggi, baik pada belahan bumi Utara maupun Selatan dan terendah di daerah kutub.

Revolusi dan rotasi bumi menyebabkan seluruh permukaan bumi secara bergantian dapat menerima cahaya matahari. Sumbu perputaran bumi selama peredarannya tidak selalu pada posisi tegak lurus thd arah cahaya matahari (garis yang menghubungkantitik kutub Utara dengan titik kutub Selatan tidak selalu pada posisi tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan titik pusat lingkaran bumi dengan titik pusat lingkaran matahari). Secara teratur, sumbu perputaran bumi akan bergerak ke kiri dan ke kanan membentuk sudut maksimum sebesar hampir 23,50 dari posisi tegak lurusnya

Garis edar matahari bergerak dari equator ke utara sampai 23º 27’LU

(TROPIC OF CANCER) → ke equator →

ke 23º 27’LS (TROPIC OF CAPRICORN) → ke equator dst

→ berlangsung secara teratur setiap tahun.

22 Juni → matahari pada Tropic of Cancer (23º 27’LU)

sebagian wilayah kutub selatan akan selalu gelap

(tidak menerima cahaya matahari secara langsung)

Batas wilayah gelap & terang pada 66 º33’LS → lingkaran Antartika

Batas wilayah gelap & terang pada 66º 33' LU → lingkaran Artika

• Panjang hari pada daerah tropis relatif konstan sepanjang tahun, tetapi untuk lokasi yang semakin jauh dari garis equator, panjang hari akan berfluktuasi semakin besar.

• Pada saat garis edar matahari berada di sebelah Utara garis equator, panjang hari pada BBU > 12 jam sebaliknya pada saat tersebut, panjang hari di BBS akan < 12 jam.

• Panjang hari maksimal tercapai pada saat matahari berada pada tropic of cancer untuk BBU, sedangkan pada BBS terjadi pada saat matahari berada pada tropic of capricorn.

• Adanya perbedaan penerimaan cahaya matahari antara tropis, sub tropis dan kutub menyebabkan perbedaan cuaca/iklim diantara ke tiga zona tersebut.

Gambar. Lama Penyinaran pada Berbagai Lintang Tempat

BERDASARKAN LINTANG, BUMI DIBAGI 3 ZONE

ZONE TROPIS : 0 - 23 27 LU/LS

ZONE SUB TROPIS : 23 27 - 66 33 LU/LS

ZONE KUTUB : 66 33 - 90 LU/LS

PERMUKAAN BUMI YANG PALING BANYAK MENERIMA ERM ADALAH TROPIS, KEMUDIAN SUBTROPIS DAN

PALING SEDIKIT KUTUB

AKIBAT REVOLUSI, ERM YANG DITERIMA PERMUKAAN BUMIBERBEDA-BEDA, MAKA IKLIMNYA JUGA BERBEDA-BEDA

2. KETINGGIAN TEMPAT

Bahwa permukaan bumi mrp permukaan yang sangat kasar,

sebagai buktinya ada daerah-daerah yang landai & tinggi.

Dataran Tinggi > 700 m dpl

Dataran menengah 400 – 700 dpl

Dataran rendah < 400 m dpl

Dataran rendah : t tinggi *, TU tinggi dan RH rendah

*) di dataran tinggi, kerapatan udara lebih renggang shg kemampuan udara untuk menyimpan panas lebih sedikit

*) di dataran rendah, tekanan udaranya tinggi karena mempunyaiKerapaan udara yang tinggi sebagai akibat dari

Gaya gravitasi bumi

Dataran tinggi : t rendah*, TU rendah dan RH tinggi

3. DISTRIBUSI DARATAN DAN LAUTAN

Permukaan bumi : 73% lautan dan 27% daratan shg kondisi iklim di darat dipengaruhi oleh lautan

Perbedaan daratan dan lautan :

Adanya perbedaan sifat mol : dihubungkan dg reaksinya thd penerimaan ERM.

Darat : mol bersifat statis/pasif, laut : mol bersifat aktif.

Apabila daratan menerima panas, E yg diterima oleh PB, bila sudah tidak mampu baru dirambatkan ke tempat lain.

Lautan menerima panas, langsung dirambatkan ke tempat lain karena mol air selalu bergerak

4. PERADABAN MANUSIA

Industri → gas buangan di udara meningkat. Perubahan kompisisi ATM,

mis peningkatan [CO2] dan [SO2] & penipisan lapisan ozon

pada lap stratosfer dpt mengakibatkan ERK

→ merubah iklim global kearah yg kurang

menguntungkan → terjadi peningkatan suhu pada lap bawah ATM

5. SITUASI PERMUKAAN BUMI

Pengurangan vegetasi scr drastis dpt

merubah situasi iklim lokal dan global.

Lokal : neraca air dan siklus hidrologi

Global : berhubungan dg peran veg dlm memanfaatkan CO2 ATM.

Veg <<, [CO2] di ATM ↑, shg suhu meningkat

(CO2 penyerap infra merah)

II. ATMOSFER

Pengertian AtmosferAtmosfer adalah campuran dari berbagai macam gas, uap air

dan partikel padat yang melayang-layang yang menyelimuti PB. Partikel padat yang melayang-layang di atmosfer ini disebut aerosol, dapat berupa debu, serbuk sari tanaman dan mikroorganisme.

Komposisi AtmosferPada lapisan ATM terkandung berbagai macam gas

Berdasarkan volumenya, maka jenis gas yang paling banyak terkandung adalah Nitrogen (N2) = 78,08%; Oksigen (O2) = 20,95%; Argon (Ag) = 0,93% dan Carbon dioksida (CO2) = 0,03%. Berbagai jenis gas juga terkandung pada lap. ATM tetapi dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah, misalnya Neon (Ne), Helium (He), krypton (Kr), hydrogen (H2), Xenon (Xe), Ozon (O3), Metan (CH4) dan uap air.

Diantara gas-gas yang terkandung pada lap. ATM tsb, CO2 dan uap air terkandung dalam konsentrasi yang bervariasi dari tempat ke tempat dan dari waktu ke waktu untuk uap air.

Pembakaran bahan bakar fosil yang berlangsung pada berbagai kegiatan industri dan kendaraan bermotor telah menyebabkan peningkatan konsentrasi CO2 di ATM.

SO2, NO2, CO & O3 : gas pencemar yg mengganggu kesehatan Gas-2 di ATM : 1. Stabil : N2, O2, C, Ne, Cr, Xe dan He 2. Labil : CO2, CO, O3, NO2, SO2 dan H2S

O3 (Ozon) : - pd ketinggian > 10 km bermanfaat bagi kehidupan sbg penyerap uv → mengurangi resiko kanker kulit & pemanasan yg berlebihan. - dekat dg PB → mengganggu kesehatan - terbentuk dr reaksi kimia antara NO dg senyawa volatil jika ada O2 dan cahaya

Gaya gravitasi yang menyebabkan sebagian besar gas-gas dan aerosol berada dekat dengan PB.

Kerapatan udara (berarti juga tekanan udara) akan menurun dengan semakin bertambahnya ketinggian tempat.

Separuh dari massa atmosfer berada antara PB spi pd ketinggian 5,6 km.

Pada lapisan ATM yang paling tinggi (> 1000 km), gas yang dominan adalah Hidrogen dan Helium, bukan Nitrogen dan Oksigen.

FUNGSI ATM :1. SEBAGAI STABILISATOR UNSUR-UNSUR CUACA

a. Sebagai pemantul radiasi yg akan masuk ke PBb. Sebagai penyerap radiasi yg akan masuk ke PB

2. MENGURANGI PELEPASAN ENERGI DR PB.

3. MENDISTRIBUSIKAN AIR KE BERBAGAI WIL DI PB.

4. MENYEDIAKAN O2, CO2 DAN N2 UNTUK KEHIDUPAN

1. Sebagai Stabilisator Unsur-unsur Cuaca :

FUNGSI ATMOSFER

a. Sebagai pemantul sinar yang akan masuk ke PB

Suatu cahaya yang mengenai suatu permukaan apakah permukaan tanah, air, tanaman maupun udara, maka sebagian cahaya yang datang tersebut dipantulkan kembali ke luar ATM.

Kemampuan suatu permukaan ATM dalam memantulkan cahaya sangat dipengaruhi oleh warna permukaan. Bila permukaan berwarna putih, yaitu bila komponen ATM yang dominan pada saat itu uap air, maka kemampuan untuk memantulkan cahaya relatif lebih besar.

Sehingga apabila bagian dari cahaya yang spi di permukaan ATMbanyak yang dipantulkan,→ bagian yang diserap atau ditransmisikan lebih rendah

b. Sebagai penyerap radiasi yang akan masuk ke PB

Bbrp gas yang tdp di ATM mpy peranan sbg penyerap SM.

Gas Nitrogen, Oksigen dan Ozon berperan sbg penyerap UV, shg dengan adanya ATM, sinar UV yang spi ke PB > sedikit. (± 9%).

Sedikitnya UV yang spi ke PB erat kaitannya dg besarnya konsentrasi gas penyerapnya, yaitu Nitrogen (78,08%), Oksigen (20,95%).

Selain gas-gas tersebut, masih banyak gas-gas lain yang berperan sbg penyerap SM : CO, CO2 dan uap air yang berfungsi sbg penyerap sinar IR,→ sinar IR yang spi ke PB juga berkurang ( ±46%).

2. Mengurangi Pelepasan Energi dari Permukaan Bumi

Keberadaan kumpulan gas-gas, uap air dan partikulat di ATMdisamping sebagai filter RM yg spi ke PB, juga berperan sbg penghambat terjadinya pelepasan energi dari PB secara berlebihan.

Jika tidak ada ATM, → proses pelepasan energi dr PB (reradiasi) akan sangat besar, shg fluktuasi suhu sangat tinggi, → t siang ±93º C karena pada waktu siang hari energi yang sampai ke PB sangat tinggi karena tidak ada atmosfer yang menghalangi sinar yang masuk

pada malam hari : pelepasan energi berlangsung sangat banyak → suhu akan sangat rendah, t malam ± - 184º C.

Adanya atmosfer akan menghambat laju pelepasan energi serta memantulkan kembali radiasi yang dilepas oleh bumi, sehingga pada malam hari di permukaan bumi terasa lebih hangat.

3. Mendistribusikan Air ke Berbagai Wilayah di Permukaan Bumi

Peran penting ATM lainnya adalah dalam mendistribusikan air antar wilayah di PB. Peran perndistribusiaan air oleh ATM dapat dilihat pada siklus hidrologi.

Tanpa adanya ATM yang mampu menampung uap air, maka seluruh air pada PB akan mengumpul pada tempat-tempat yang paling rendah. Sungai-sungai akan kering, seluruh air tanah akan merembes ke laut. Air hanya akan mengumpul di laut atau samudra.

Dengan adanya lap. ATM yang mampu menampung uap air hasil proses evaporasi, transpirasi atau evapotrasnpirasi, → air (dalam bentuk uap) dapat diangkut ke berbagai tempat di muka bumi. Pendistribusian air oleh ATM ini membuka peluang bagi makluk hidup untuk tumbuh dan berkembang di seluruh PB jika syarat tumbuh lainnya terpenuhi.

4. Menyediakan O2, CO2 dan N2 sebagai Sumber Kehidupan Organisme di Permukaan Bumi

Makluk hidup butuh Oksigen untuk pernafasan (respirasi)agar dihasilkan cukup energi untuk menunjang aktivitas dan Pertumbuhannya

Tumbuhan juga membutuhkan CO2 sebagai bahan baku untuk sintesiskarbohidrat, melalui fotosintesis. Kebutuhan tumbuhan akan CO2 juga dapat diperoleh dari ATM. Karbohidrat yang dihasilkan tumbuhaninilah yang kemudian dikonsumsi oleh makluk hidup lainnya,sebagaimana yang dikenal dalam rantai makanan.

Disamping itu N2 yang dibutuhkan dalam sintesa protein juga dapatdiperoleh dari ATM.

1. TROPOSFER mrp lapisan yang paling bawah, berada antara PB spi pd ketinggian 8 km pada posisi kutub dan 18 – 19 km pada equator. Pada lapisan ini suhu akan menurun dengan ber + ketinggian tempat (Lapse rate suhu).

- Suhu pada lap. troposfer terrendah – 55º C dan tertinggi 25 ºC. Perubahan tekanan udara berkisar dari 1030 mb sampai 100 mb.

Lapisan troposfer dianggap lap. paling penting karena :

- berhubungan langsung dengan PB yang merupakan habitat dari berbagai jenis makluk hidup (lap. Biosfer)- sebagian besar dinamika iklim berlangsung pada lapisan ini- lebih dari 95% gas-gas, uap air maupun partikulat terutama gas N2 seluruhnya ada pada lapisan ini dan sebagian besar O2 dan > 90% uap air berada di lap. ini → awan dan hujan sangat dominan.

LAPISAN ATMOSFER

2. TROPOPOUSE

• di atas troposfer, terletak pada ketinggian18 – 21 km dr PB, mrp. Lap. transisi antara troposfer dg stratosfer. suhu lebih rendah dan relative konstan dibanding pada lap troposfer, ± - 60 sampai - 80ºC walaupun ketinggiannya bertambah.

• Pada lapisan ini gas yang paling dominan adalah O2, sebagian uap air dan partikulat.

• Suhu yang sangat rendah pada tropopause ini→ uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air akan segera mengalami kondensasi sebelum mencapai Tropopause.

3. STRATOSFER

• Stratosfer adalah lap. ATM yang mpy peranan penting dalam perlindungan bumi thd. radiasi UV, karena pada lap. Ini komposisi O3 paling dominan & gas O3 mpy. peranan penting dalam menyerap sinar UV.

• Stratosfer terletak pada ketinggian antara 19 – 48 km dari PB.

• Suhu pada lapisan ini memperlihatkan gejala INVERSI SUHU (inverse), yaitu suhu akan meningkat dengan ber + ketinggian.

• Suhu berkisar antara – 60 ºC sampai 0 º C

• Terjadinya gejala inversi disebabkan oleh keberadaan O3 terutama pada ketinggian 35 – 48 km.

• Lapisan stratosfer tidak mengandung uap air, lapisan ini hanya mengandung udara kering.

4. STRATOPOUSE

• Merupakan lapisan transisi antara stratofer dan mesosfer, terletak pada ketinggian 48 – 52 km dari PB dengan ciri specifiknya adalah suhu udara berkisar 0 – 5º C dan relative konstaN walaupun ketinggiannya meningkat.

• Gas yang masih banyak ditemukan pada lap. ini adalah Helium sedangkan O2 dan uap air sangat jarang ditemukan.

5. MESOSFER

• Di atas stratopause terdapat lapisan Mesosfer.

• Suhu pada lapisan ini akan menurun dengan bertambahnya ketinggian, sebagaimana yang terjadi pada troposfer.

• Suhu terendah terukur pada ketinggian 80 – 100 km, yang mrp. batas dengan lapisan atmosfer berikutnya, yaitu termosfer.

• Kisaran suhu pada lapisan ini 0 sampai – 90º C.

• Gas yang masih ditemukan pada lapisan ini adalah Hidrogen walaupun jumlahnya sangat sedikit.

6. MESOPOUSE

• Adalah lapisan ATM yg merupakan lap. Transisi antara mesosfer dengan lapisan termosfer atau ionosfer yang terletak pada ketinggian 100 – 110 km di atas PB

• Suhu rata-rata – 90º C yang relatif konstan.

7.TERMOSFER ATAU IONOSFER

• Berada di atas mesopause spi pada ketinggian 650 km.• Pada lapisan ini gas-gas akan mengalami ionisasi. → lapisan ionosfer.• Molekul O2 akan terpecah menjadi oksigen atomic. • Proses pemecahan oksigen (dan gas-gas atmosfer lainya) akan menghasilkan panas yang menyebabkan naiknya suhu pada lapisan ini.

EFEK RUMAH KACA

ERK atau greenhouse effect mrp istilah yang pada awalnya berasal dari pengalaman para petani di daerah yang beriklim sedang (sub tropis) yang menanam sayur-sayuran dan biji-bijian di dalam rumah kaca.

Pengalaman mereka menunjukkan bahwa pada siang hari pada waktu cuaca cerah, meskipun tanpa alat pemanas, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi dibanding suhu di luar rumah kaca.

Hal tsb terjadi karena sinar matahari yang menembus kaca dipantulkan kembali oleh tanaman/tanah di dalam rumah kaca sebagai sinar infra merah yg berupa panas. Sinar tsb tidak dapat keluar ruangan rumah kaca sehingga udara di dalam runah kaca suhunya naik dan panas yg dihasilkan terperangkap di dalam rumah kaca dan tidak tercampur dengan udara diluar rumah kaca.

ERK di atmosfer

RM yang sampai ke bumi (setelah melalui penyerapan

oleh berbagai gas di atmosfer) sebagian dipantulkan dan sebagian

diserap oleh bumi. Bagian yg diserap akan dipancarkan lagi oleh bumi

sebagai sinar infra merah yg panas. Sinar infra merah tsb di atmosfer

akan diserap oleh gas-2 rumah kaca seperti uap air dan CO2 sehingga

terlepas ke luar angkasa dan menyebabkan panas terperangkap

di troposfer dan mengakibatkan peningkatan suhu di lapisan troposfer

dan di bumi. Hal ini yg menyebabkan terjadinya ERK di bumi.

Mekanisme Terjadinya ERK

ATM adalah lap. dr berbagai macam gas yg menyelimuti PB. Ketika pancaran/radiasi dr Matahari yg berupa sinar tampak atau gelombang pendek memasuki ATM,

sebagian dr sinar tsb direfleksikan kembali oleh awan-2 & debu-2 yg tdp di angkasa & sebagian lainnya diteruskan ke PB.

Dari radiasi yg langsung menuju PB, sebagian diserap oleh PB, tetapi sebagian lainnya “dipantulkan” kembali ke angkasa oleh es, salju, air & permukaan reflektif bumi lainnya.

Sinar tampak adalah gel pendek, setelah dipantulkan kembali oleh PB berubah → sinar IR (berupa energi panas). Sebagian dari IR tsb tdk dpt menembus kembali /lolos ke luar angkasa, karena gas-2 yg ada di ATM sudah terganggukomposisinya, → energipanas yg seharusnya lepas ke angkasa (stratosfer) terpancar kembali kePB (stratosfer) atau adanya energi panas tambahan lagi ke PB.

GAS – GAS RUMAH KACA :

Gas-gas rumah kaca (Greenhouse gases) adalah gas-2 yg menyebabkan terjadinya ERK :

uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), metana (CH4), ozon (O3), dinitrogen oksida (N2O) Clorofluorocarbon (CFC).

Gas-2 rumah kaca dapat terbentuk secara alami maupun sebagai akibat pencemaran.

Gas rumah kaca di ATM menyerap sinar IR yang dipantulkan oleh bumi.

Peningkatan gas rumah kaca akan meningkatkan ERK yg dapat menyebabkan terjadinya pemanasan global.

1. UAP AIR

Bersifat tidak terlihat & mrp penyumbang terbesarbagi ERK.Jumlah uap air di atmosfer berada di luar kendali manusiadan dipengaruhi terutama oleh suhu global.

Jika bumi menjadi lebih hangat, jumlah uap air di ATM akanmeningkat karena naiknya laju penguapan → meningkatkan ERK dan mendorong pemanasan global.

2. KARBON DIOKSIDA Adalah GRK terpenting penyebab pemanasan global yang banyak ditimbun di ATM karena kegiatan manusia. Sumbangan utama manusia terhadap jumlah CO2 di ATM berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, yaitu minyak bumi, batu bara dan gas bumi. Penggundulan hutan serta perluasan wilayah pertanian juga meningkatkan jumlah CO2 di ATM.

3. METANA (CH4)Dihasilkan secara alami ketika jenis-2 mikroorganisma tertentu menguraikan bahan organik pada kondisi anaerob. Gas ini juga dihasilkan secara alami pada saat pembusukan biomasa dirawa-rawa → disebut juga gas rawa. Metana mudah terbakar dan menghasilkan CO2 sebagai hasil sampingan. Sawah mrp kondisi ideal bagi pembentukkan metana,dimana tangkai padi bertindak sbg saluran metana ke ATM.

4. OZON (O3)Adalah GRK alami yang tdp di ATM (troposfer & stratosfer). Di troposfer, O3 mrp zat pencemar hasil sampingan ygterbentuk ketika SM bereaksi dengan gas buang kendaraan bermotor.

5. DINITROGEN OKSIDA (N2O) Mrp GRK yg terdapat secara almi di ATM. Diduga bersumber dari kegiatan m.o di dalam tanah. Pemakaian pupuk N juga meningkatkan jumlah gas ini di ATM & juga dihasilkan dalam jumlah kecil oleh pembakaran bahan bakar fosil.

6. CHLOROFLUOROCARBON (CFC)Mrp sekelompok gas buatan & mpy sifat tidak beracun, tidak mudah terbakar dan amat stabil shg dapat digunakandlm berbagai peralatan terutama setelah perang dunia II. CFC yang paling banyak digunakan mpy nama dagang Freon.

Dua jenis CFC yang paling banyak digunakan : CFC R-11 &CFC R-12, yg digunakan dlm proses mengembangkan busa, dalam peralatan pendingin ruangan dan lemari es.