SISTEM ALAM SEMESTA

Karena kemiringan sumbu rotasi bumi mengakibatkan: • Gerak semu Matahari• Distribusi temperatur udara permukaan yang tidak merata Musim dan Iklim

Season

Jumlah energi radiasi Matahari yang diterima permukaan Bumi bergantung pada posisi semu Matahari represantasikan dalam bentuk Distribusi suhu permukaan, seperti yang ditunjukkanslide berikut

Distribusi suhu udara permukaan yang bergantungpada gerak semu Matahari, terlihat bahwa suhumaksimum bergerak mengikuti gerak semu Matahari

Jika1.Tidak ada rotasi2.Permukaan Bumi uniform3.Matahari diatas Ekuator

Maka hanya ada SATU SELYaitu sel Hadley

Udara yang bergerak naikDi Ekuator akan bergerak Ke arah kutub (Utara dan Selatan

Tetapi dalam kenyataan dialam terbentuk 3 sel di masing-Masing belahan bumi

Sirkulasi Umum AtmosferSirkulasi Umum AtmosferGaya Coriolis akan membelokkan aliran udara (ke kanan di Belahan Bumi Utara (BBU), dan ke kiri di Belahan Bumi Selatan (BBS)), sehingga bukan satu sel saja yang terbentuk, melainkan 6 buah sel, masing-masing 3 sel disetiap belahan Bumi.

Batas antar sel tidak tegas, bergantung pada musim atau gerak semu Matahari

Rata-rata sabuk panas lebih banyak berada di Utara Ekuator, karena ketidak homogenan permukaan Bumi

antara BBU dan BBS

N.B. Gambar samping adalah bentuk penyederhanaan dari sirkulasi yang ada. Di Alam, sirkulasi tidak kontinyu terhadap ruang dan waktu.

Ferrel Cell

Polar Cell

Corioli

SUA

Sirkulasi WalkerSirkulasi ini terjadi dalam arah Timur-Barat di wilayah Ekuator karena: 1. Distribusi daratan dan lautan di daerah Ekuatorial yang tidak sama 2. Sabuk angin pasat

Sirkulasi Walker, sangat dominan untuk wilayah ekuatorial Pasifik (karean dimensi lautan Pasifik). Dalam kondisi normal, akan terbentuk kolam panas di pantai Barat lautan Pasik dengan beda tinggi muka air ± 50 CM

Jika terjadi gangguan terhadap sirkulasi Walker, sehingga sistem interaksi Atmosfer-laut terganggu, maka kolam panas akan bergerak kearah Timur, pusat konveksi akan bergerak kearah Pasifik tengah dan sirkulasi Walker akan pecah (seperti yang ditunjukkan oleh gambar di atas). Konsekuensi dari gangguan ini adalah cuaca diseluruh Permukaan Bumi akan terdistorsi. Fenomena ini disebut El Nino dan Sebaliknya adalah La Nina.

Siklon Tropis

4 tahap pertumbuhan Siklon Tropis:1. Gangguan Tropis2. Depresi Tropis3. Badai Tropis dan4. Siklon Tropis atau Taifun atau Hurricane

GangguanTropis

Depresi Tropis

BadaiTropis

SiklonTropis

• Gangguan Tropis- Kumpulan beberapa sistem hujan badai (thunderstorms) dengan

isobar sedikit melengkung.- Kecepatan angin kurang dari 20 knot

• Depresi Tropis- Kumpulan Thunderstorm lebih terorganisir- Ada satu isobar tertutup- Kecapatan angin antara 20-34 knot.

• Badai Tropis - Sistem berotasi berlawanan jarum jam di BBU dan sebaliknya di

BBS, tetapi belum ada “MATA”- Ada 2 (dua) isobar tertutup- Kecapatan Angin antara 35-64 knot.- Pada saat ini badai diberi nama.

• Siklon Tropis atau Hurricane atau Taifun- Mata siklon sudah terbentuk - Ada minimal 3 (tiga) isobar tertutup- Kecepatan angin melebihi 64 knot (> 74 mph atau > 119 kmph)

Skala Kekuatan Siklon Tropis

Skala Saffir-Simpson – Skala numerik (1-5) yang menggambarkan

potensial kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh suatu siklon tropis atau hurricane atau Taifun

SS1 64-82 knots SS4 114-135 knots

SS2 83-95 knots SS5 > 136 knots

SS3 96-113 knots

– Merupakan cara cepat dan mudah untuk memberikan gambaran mengenai kekuatan suatu siklon tropis.

Foto Satelit menampilkan ke-4 tahapan pertumbuhan siklon tropis

Daniel

Animasi pergerakkan Siklon Tropis ketika mendekati garis pantaiStorm Surge datang 3-5 jam sebelum pusat badai menerpa pantai

Pantai curam

Pantai Landai

Di BBU Kecepatan Angin Sebelah Kanan ST > dari yang di Kiri dan Sebaliknya di BBS

Kerusakan Lebih besar terjadi di Pantai yang landai

TornadoApabila Udara panas dan lembabbergerak berlwanan arah atau lebih lambat dari pada udara dingin dan kering diatasnya, maka akan timbul gerak rotasi berbentuk pipa vorteks seperti yang ditunjukkan oleh gambar (a)

Updraft kuat dalam thunderstorm, akan mengubah orientasi gerak rotasi pipa vorteks, dari horizontal menjadi vertikal yang memungkinkan terbentuknya tornado (gambar (b))

Apabila tekanan dalam pipa vorteks terus menurun akibat panas yang dilepaskan dalam proses kondensasi dan deposisi atau puncak awan mencapai jet stream (yang berfungsi seperti vacuum cleaner), maka akan muncul “belalai” kecil dari

pipa vorteks yang apabila menyentuh tanah disebut ‘TORNADO’

Skala Tornado Menurut Fujita

Katagori Kecepatan Anging (mph)

Potensi Kerusakan

F-0 40-72 Cerobong rusak, cabang bohon patah

F-1 73-112 Rumah mobil tersapu/terguling dari fondasi

F-2 113-157Kerusakan besar, rumah mobil hancur, pohon tercabut

F-3 158-205Atap dan tembok roboh, kereta terguling, mobil terlempar

F-4 207-260 Tembok dengan konstruksi bagus terangkat

F-5 261-318

Rumah terangkat dari fondasi dan dibuang pada jarak yang cukup jauh, Mobil terlempar hingga lebih dari 100 meter bahkan belasan mil

Pada siang hari daratan lebih panas dari laut, tekanan udara di darat lebih rendah daripada di laut sehingga udara bergerak dari laut menuju daratan angin laut

Pada malam hari lautan lebih panas dari daratan, tekanan udara di darat lebih tinggi daripada di laut sehingga udara bergerak dari daratn menuju laut angin darat

Diskusi: Mengapa demikian

1.Distribusi Air di Bumi2.Siklus hidrologi

Lautan

97%

Air tawar3%

77%

11%

11%

1%

Tudung es dan glasier

Air tanah dangkal (<750 m)

Air tanah dalam (750-4000 m)

Danau, sungai, atmosfer,Kelembaban tanah

Distribusi Air di Bumi

SH 16.1

Air terbanyak berupa air asin dan Es, sedangkan persentasi air diAtmosfer yang membentuk cuacaDan iklim hanyalah 0.03 % dari air permukaan

Siklus Hidrologi

Uap air yang bergerak keatas akibat penguapan baik di lautan maupun daratanakan mengalami kondensasi dan deposisi akibat pendinginan untuk membentuk awan.

Awan akan menjatuhkan kandungannya dalam bentuk padat dan cair (es, salju, dan hujan) yang dilanjutkan dengan proses aliran permukaan, infiltrasi untuk kembali

kesumber dan kemudian proses diulang kembali

Arus Laut

Penyebab / penggerak adanya Arus Laut :– Perbedaan panas matahari yang diterima – Angin– Perbedaan Densitas Air Laut– Pasang Surut

Sirkulasi Termohalin

Dalam proses pembekuan permukaan laut Artik, garam akan dilepaskan dari prosesSehingga kadar garam air laut Artik sangat tinggi, berat jenisnya meningkat sehinggamenjadi berat dan secara perlahan akan tenggelam dan bergerak di dasar laut menuju

Ekuator. Akibatnya akan ada aliran air laut dari arah Ekuator yang bergerak untuk mengisi kekosongan yang terjadi di laut Artik tersebut. Untuk menyelesaikan satu siklus

Lengkap dibutuhkan waktu 1000 tahun dan sirkulasi ini disebut “Sirkulasi Termohalin” atau “sabuk konveyor” yang menghubungkan seluruh lautan dipermukaan bumi

Arus ini merupakan salah satu faktor utama pembentuk iklim

Ketika melewati wilayah Indonesia, bagian dari sabuk konveyor dikenal sebagai Arus Lintas Indonesia (Arlindo) yang memberikan pengaruh terhadap

iklim di wilayah Indonesia Timur

Arus Laut Utama (permukaan) Dunia yang digerakkan oleh angin

Siklus Batuan

1.Apa itu Batuan2.Siklus Batuan

Batuan : merupakan komponen pembentuk kerak bumi

- terdiri atas batuan beku (termasuk batuan piroklastik/batuan gunungapi), batuan sedimen, dan batuan metamorf.

- proporsi batuan dipermukaan bumi : 75% batuan sedimen 25% batuan beku dan metamorf

Batuan beku

terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi - batuan beku ekstrusif : membeku dipermukaan

contoh : aliran lava, tuf pumis (batu apung).

- batuan beku intrusif : membeku di dalam bumi dan menerobos batuan yang sudah ada (terdahulu)

contoh : granit, gabro, andesit.

Batuan SedimenTerbentuk dari sedimen yang mengalami litifikasi

- batuan sedimen klastik; terdiri dari fragmen-fragmen hasil rombakan batuan terdahulu contoh : batupasir, konglomerat, breksi

- batuan sedimen non klastik : hasil proses kimiawi; contoh : batugamping

Batuan metamorf batuan hasil proses metamorfosis (perubahan akibat temperatur, tekanan, atau keduanya);bisa berasal

dari batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf itu sendiri.

contoh : Sekis,marmer,batusabak.

Magma

Igneous Rocks

Sedimentary Rocks

Metamorphic Rocks

Sediment

Crystallization Melting

Metamorphism

Lithification

Weathering

Erosion

Transport

Deposition

Siklus batuan

6

6

1

2

3

4

5

7

Siklus Batuan :

1.Magma batuan beku (igneous rocks) : proses pendinginan (kristalisasi) magma menghasilkan batuan beku

2.Batuan beku sedimen (sediment) : - batuan beku mengalami pelapukan (weathering) sehingga batuan

menjadi rapuh atau terurai (secara kimiawi ataupun mekanis) - terjadi erosi terhadap batuan lapuk kemudian pecahan-pecahan tertransportasi oleh air,atau angin kemudian diendapkan (disebut sedimen )

3. Sedimen mengalami litifikasi (istilahnya diagenesis) menjadi batuan sedimen (sedimentary rocks).

4.Batuan sedimen Batuan metamorf (metamorphic rocks) : proses metamorfosis menjadi batuan metamorf.

5.Batuan metamorf magma : proses peleburan (melting).

6. Batuan sedimen dan batuan metamorf mengalami pelapukan , dst ,dst (seperti no.2) menghasilkan sedimen;kemudian terulang lagi proses litifikasi sedimen menjadi batuan sedimen.

7.Batuan beku mengalami proses metamorfosis menjadi batuan metamorf ;demikian seterusnya terjadi perulangan.

Contoh batuan beku

Aliran lava

Volcanic neck (bekas pusat erupsi gunungapi)

Marmer

Singkapan (outcrop) batupasir berlapis

Singkapan batugamping-rijangBerselingan (berlapis)

Contoh singkapan batuan sedimen

Batupasir berlapis

Singkapan batuan Metamorf

Hand specimen sekis mika )

Contoh batuan metamorf (singkapan di lapangan & hand specimen)

Siklus Milankovitch

Milankov

Siklus Eksentrisitas orbit Bumi

Bidang orbit bumi tidak selaluberbentuk elips (eksentrisitas0,167) tetapi berubah terhadap waktu, dengan eksentrisitas yang bergerak mendekati atau menjauhi nilai “nol”.

Gerak ini memiliki periode 100.000 tahun. (lihat gambar)

Kemiringan Sumbu Rotasi Bumi

Besar nilai kemiringan sumbu rotasi bumi bergerak antara 21,50 – 24,50 dengan periode 41.000 tahun dan saat ini kemiringannya adalah 23,50

Presisi Bumi

Adalah gerak bumi yang berputar seperti gasing pada sumbu rotasinya.Gerak ini memiliki periode 23.000 tahun (lihat gambar)

Saat ini, musim panas BBU terjadipada titik aphelion dan musin dinginpada perhelion

5.250 tahun yad, musim panas dan musim dingin di BBU akan terjadi pada saat Bumi berada antara aphelion dan perhelion

10.500 tahun yad, musim panasBBU terjadi pada titik perhelion danMusim dingin pada abhelion.

Bukti dari siklus Milankovitch, adalah suhu rerata bumi masih berada dibawah rerata,Karena bentuk orbit bumi adalah elips, kenaikan yang ditunjukkan setelah tahun 1930andisebabkan karene pemanasan global akibat ulah manusia dalam mengeksploitasi SDA