PENGARUH RADIASI MATAHARI TERHADAP KEHIDUPAN DI BUMI

Matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan. Pengaruh radiasi matahari sangat banyak  meliputi pengunaan untuk pemanasan/mengeringkan, penguapan dan pencahayaan alami dalam bangunan di siang hari, pertanian, kehutanan, perikanan, peternakan, pengairan, lingkungan hidup, kesehatan, bangunan, kesehatan dan berbagai kegunaan yang sangat praktis (Kamaluddin,2010)

Kedudukan relatif matahari terhadap daerah  dan berbagai aktivitas matahari akan mempengaruhi cuaca/iklim di wilayah itu. Ketika matahari aktif meningkatnya radiansi matahari mempengaruhi jumlah energi matahari yang sampai ke bumi(intensitas insolasinya), demikian juga medan magnetik sekitar bumi dan jumlah partikel bermuatan yang dipancarkan matahari sehingga mengubah inensitas sinar kosmik yang sampai ke bumi. Hal itu mempengaruhi dinamika atmosfer dan lautan, serta proses pembentukan awan, suhu, dan hujan.(nyonk.2010).

Rotasi, Revolusi Bumi, dan Peristiwanya

Bumi merupakan salah satu planet dalam sistem tata surya. Seperti planet-planet yang lain, bumi juga bergerak baik bergerak pada porosnya maupun bergerak mengelilingi matahari. Coba ingat kembali, istilah rotasi dan revolusi. Berapa kala rotasi dan revolusi bumi? Peristiwa apa saja yang diakibatkan oleh rotasi dan revolusi?
Kala revolusi bumi dalam satu kali mengelilingi matahari adalah 365¼ hari. Bumi berevolusi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23,50 terhadap matahari. Sudut ini diukur dari garis imajiner yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan yang disebut sumbu rotasi. Selain peredaran bumi mengelilingi matahari, bumi juga berputar pada porosnya yang disebut rotasi bumi. Gerak bumi pada porosnya, yaitu dari arah barat ke timur. Waktu yang diperlukan bumi untuk melakukan satu kali rotasi dengan menempuh 3600 bujur adalah 24 jam atau persisnya 23 jam 56 menit 4 detik. Selang waktu yang diperlukan satu kali rotasi bumi disebut satu hari bumi. Coba cari informasi berapa hari ‘bumi’ yang diperlukan Yupiter untuk berotasi? 
Ada beberapa peristiwa yang diakibatkan oleh rotasi dan revolusi bumi diantaranya yaitu, a) gerak semu harian matahari, b) pergantian siang dan malam, c) perbedaan waktu berbagai tempat di muka bumi, d) perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi, serta e) fotoperiode.

a. Gerak Semu Harian Matahari

Gerak Bumi dan Bulan

Gerak Bumi dan Bulan

Gerakan Bumi dan Bulan. Bumi mempunyai dua macam gerakan, yaitu rotasi dan revolusi. Akibat rotasi dan revolusi Bumi mengakibatkan beberapa peristiwa. Peristiwa-peristiwa ini tentunya sudah tidak asing lagi bagi kita karena hampir semua orang pernah mengalaminya. Peristiwa seperti terjadinya siang dan malam, matahari terbit di sebelah timur dan tenggelam di sebelah barat, perbedaan waktu di berbagai belahan bumi, percepatan gravitasi bumi merupakan akibat dari rotasi bumi. Untuk lebih lengkapnya akan diuraikan sebagai berikut :

1. Rotasi Bumi

Perputaran Bumi pada porosnya disebut rotasi Bumi. Untuk satu kali rotasi, Bumi memerlukan waktu sehari 23 jam 56 menit atau dibulatkan menjadi 24 jam. Bumi berotasi dari barat ke timur, gerak rotasi Bumi menyebabkan berbagai peristiwa, antara lain :

• Terjadinya siang dan malam

Pada saat berotasi tidak semua bagian bumi mendapatkan sinar matahari. Bagian bumi yang mendapatkan sinar matahari mengalami siang, sementara itu bagian bumi yang tidak mendapatkan sinar matahari mengalami malam.

• Gerak Semu Harian Matahahari

Karakteristik Komponen Tata Surya

Karakteristik Komponen Tata Surya

Sejak ribuan tahun sebelum Masehi, manusia sudah melakukan banyak penelitian tentang langit dan jagad raya. Ptolomeus mengajarkan bahwa bumi sebagai pusat alam semesta atau faham geosentris. Nicolas Copernicus berpendapat bahwa matahari sebagai pusat alam semesta (heliosentris). Tata surya adalah kump ulan be nda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang mengelilinginya. Tata surya terletak di dalam satu galaksi. Galaksi tempat tempat bumi berada adalah galaksi Bimasakti atau disebut juga dengan Milky Way. Bumi adalah salah satu dari delapan planet yang ada di dalam tata surya.

Sistem Tata Surya

Pengertian Tata Surya

Apa yang dimaksud dengan tata surya? Di awal telah kita singgung sedikit tentang tata surya Matahari yang menjadi sistem tata surya kita. Jadi, pengertian yang akan kita urai disini adalah tentang pengertian dari tata surya Matahari. Secara sederhana, tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri dari matahari, 8 buah planet, planet-planet kecil, satelit, asteroid, komet, meteor, dan berbagai benda ruang angkasa lainnya. Pusat dari tata surya adalah matahari. Anggota tata surya yang lain beredar mengelilingi matahari. Tata surya kita ini hanyalah satu dari beberapa tata surya lainnya yang berada dalam galaksi bimasakti.

Mengapa benda-benda dalam sistem tata surya mengelilingi matahari? Kekuatan atau gaya apa yang terdapat pada matahari? Benda-benda dalam tata surya tertarik oleh matahari karena gaya gravitasi. Massa matahari sangat besar daripada benda-benda langit di dalam tata surya sehingga matahari memiliki gaya gravitasi yang terbesar. Gaya gravitasi matahari membuat benda-benda langit tertarik ke pusat matahari. Akan tetapi, benda-benda langit yang termasuk ke dalam tata surya, ternyata hanya bergerak mengelilingi matahari dalam lintasan atau orbit tertentu, yakni berbentuk elips.

Susunan Sistem Tata Surya

Tata surya dapat dipandang sebagai sebuah sistem yang secara terstruktur tersusun oleh benda-benda langit yang menjadi anggotanya. Diameter tata surya sekitar 30 tahun cahaya. Tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya selama setahun, yakni 9,46 triliun km. Silahkan kalikan nilai ini dengan 30, maka hasilnya adalah panjang diameter dari tata surya kita. Benda-benda langit tersebut terdiri dari; Matahari, planet, satelit, asteroid, meteor, komet, dan benda-benda angkasa lainnya.

Tindakan Mengurangi Benca Alam

Tindakan Untuk Mengurangi Bencana

by Rivaldy Arief W

Jepang adalah salah satu negara yang berada di atas lempeng vulkanik yang aktif. Akibatnya Jepang harus selalu siaga untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya bencana gempa Bumi atau gunung meletus. Upaya apa yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak dari bencana alam? Khususnya seperti gunung meletus dan gempa bumi baik seperti yang dilakukan di Jepang maupun di negara lainnya.

Banyak hal yang dilakukan pemerintah Jepang sebagai wujud pencegahan terhadap bencana. Pemerintah Jepang secara berkala selalu melakukan latihan tanggap bencana hampir di semua daerah. Jepang memiliki sistem peringatan dini bencana alam yang otomatis akan  berbunyi saat terjadi bencana. Di semua tempat disediakan alat-alat sebagai perencanaan evakuasi seperti senter, sepatu, helm, dan obat-obatan. Selain itu, pemerintah Jepang juga memasukkan aktivitas tanggap darurat bencana dalam kurikulum di sekolah-sekolah. Hal tersebut dimaksudkan untuk memperkenalkan sedini mungkin cara mengurangi dampak bencana alam kepada siswa-siswa sekolah.

Tips yang dapat dilakukan saat terjadi gempa bumi

1. Bersembunyilah di kolong meja yang kuat, lindungi kepala dengan bantal.
2. Hindari dekat-dekat dengan kaca.
3. Berjalanlan dengan tenang saat akan keluar gedung, tunggu hingga gempa berhenti.
4. Jangan lupa selalu lindungi kepala dengan benda lunak, seperti tas.
5. Tetap berdoa pada Tuhan untuk memohon pertolongan-Nya.

Ada beberapa tindakan yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak dari terjadinya letusan gunung berapi dan gempa Bumi. Tindakan tersebut diantaranya:

1. mencari tahu sistem pengamanan yang berlaku yang ada di daerah masingmasing,
2. selalu mewaspadai bahaya yang menyertai letusan gunung berapi seperti gempa Bumi, hujan abu, lahar, banjir bandang, longsor, dan tsunami,
3. senantiasa melakukan perencanaan evakuasi, seperti selalu mempersiapkan baterai, senter, obat-obatan, makanan dan minuman untuk keadaan darurat, masker debu, dan kacamata untuk mengurangi dampak hujan debu,
4. selalu menyimpan nomor-nomor telepon lembaga tanggap darurat.

Lebih mudahnya kamu dapat mencoba membaca kondisi alam yang ada. Misalnya, saat hewan-hewan gunung mulai turun, dapat diprediksikan bahwa akan terjadi bencana letusan gunung. Hewan memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan Bumi sebelum terjadi bencana alam.

Misalnya Kodok di L’Aquila dan semut merah hutan yang dapat mendeteksi akan datangnya gempa Bumi beberapa hari sebelum bencana terjadi. Contoh lainnya hewan kijang yang turun gunung sebelum terjadinya letusan gunung berapi.

Sumber : https://rivaldyraw.wordpress.com/2015/05/06/tindakan-untuk-mengurangi-bencana/

Fenomena Gunung Api

Fenomena Gunung Api

by Rivaldy Arief W

Salah satu kegiatan yang dapat dilakukan saat liburan adalah berlibur ke puncak gunung. Pemandangan yang sangat indah, serta  udara segar menjadi alasan sebagian orang memilih berlibur di puncak gunung.

Namun,  gunung yang masih aktif rawan bahaya. Gunung yang masih aktif memiliki potensi untuk meletus secara tibatiba. Beberapa gunung aktif di Indonesa dengan pemandangan indah antara lain Tangkuban Perahu, Bromo, Semeru, Merapi, dan Anak Krakatau. Gunung yang masih aktif memiliki potensi untuk meletus secara tiba-tiba.

Fenomena Gempa Bumi

Fenomena Gempa Bumi

Fenomena gempa bumi merupakan suatu hal yang lazim terjadi di planet bumi. Planet bumi mempunyai struktur tertentu, yaitu kerak bumi, lapisan selubung, dan inti bumi yang dapat memicu terjadinya dinamika dari bagian dalam bumi yaitu tektonik dan vulkanik. Dinamika ini memberi dampak pada banyak hal, antara lain pergeseran kerak bumi yang berakibat pembentukan berbagai jenis pegunungan dan cekungan sedimen. Fenomena pergeseran kerakbumi, pertemuan (tumbukan lempeng), serta peristiwa vulkanik dapat menyebabkan terjadinya gempa.

Menurut pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Gempa Bumi merupakan pelepasan energy yang menyebabkan dislokasi (pergeseran) pada bagian dalam bumi secara tiba-tiba. Kata gempa bumi juga digunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi tersebut. Bumi kita walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan

Gempa merupakan akibat dari terjadinya perubahan yang terus menerus dari planet bumi, yang terutama dikendalikan oleh proses-proses endogenik dan eksogenik. Sejak 4.000 tahun yang lalu hingga kini, Gempa bumi telah memakan korban lebih dari 13 juta jiwa, yang sebagian besar berada di wilayah perkotaan. Selama dua decade terakhir, walaupun angka kematian karena bencana dan jumlah tahun bencana telah menurun sekitar 30 %, tetapi jumlah penduduk yang terkena dampak gempa telah meningkat hingga 50% (Walker dan Wisner, 2005).

Menurut Prof. Sampurno, kerusakan berat akibat gempa bumi terjadi pada wilayah yang berada atau berdekatan dengan wilayah seismic dan "Sabuk Api”.Negara-negara yang sering dilanda gempa bumi di antaranya India, Pakistan, Iran, Cina, Jepang, Venezuela, Meksiko, Filipina, Indonesia, Amerika Serikat, serta beberapa negara di Afrika dan Eropa Timur.

Kerugian terbanyak terjadi akibat dari besarnya getaran yang menyebabkan runtuhnya bangunan dengan struktur yang lemah. Peristiwa likuifaksi juga mengakibatkan amblasnya bangunan, miring, dan melongsor, seperti yang terjadi di Niigata, Jepang dan di Maumere, Indonesia, tahun 1994.

Perilaku gempa (jalur seismic, titik pusat gempa, serta kecenderungan pergeseran kulit bumi), secara makro harus dipahami untuk kepentingan meminimalisir dampak kerusakan bangunan dan/atau kota akibat terjadinya gempa.

Beberapa kasus bencana gempa bumi di perkotaan korban jiwa terbesar diakibatkan oleh terjadinya ”keruntuhan” bangunan pasca guncangan gempa, serta karena kebakaran sebagai akibat sampingan. Kondisi ini jelas menjadi perhatian bagi para pakar baik dari akademisi maupun praktisi, untuk memberikan sumbangan pemikiran guna memperkecil jumlah korban jiwa akibat bencana gempa bumi. Pemikiran-pemikiran tentang sistem peringatan dini, perencanaan dan perancangan kota (planning for safe city), penggunaan material, disain dan rekayasa bangunan tahan gempa, menjadi isue yang menarik untuk didiskusikan.

Menurut Prof. Sampurno, kerugian terbesar akibat bencana gempa di kota dikarenakan perencanaan tata ruang dan wilayah yang tidak tepat. Mitigasi dampak bencana sangat perlu diperhatikan tentang karakter dari kejadian bencana seperti sifatnya yang mendadak, transien yang ditandai gejala awal, gejala utama, gejala akhir serta susulan, dan bencana yang akan terjadi berulang meskipun waktunya belum dapat ditentukan.

Penyebab Gempa Bumi

Menurut Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Lempeng samudera yang rapat massanya lebih besar, ketika bertumbukkan dengan lempeng benua di zona tumbukan (subduksi) akan menyusup ke bawah. Gerakan lempeng itu akan mengalami perlambatan akibat gesekan dari selubung bumi. Perlambatan gerak itu menyebabkan penumpukkan energi di zona subduksi dan zona patahan.Akibatnya di zona-zona itu terjadi tekanan, tarikan, dan geseran.

Pada saat batas elastisitas lempeng terlampaui maka terjadilah patahan batuan yang diikuti oleh lepasnya energi secara tiba-tiba. Proses ini menimbulkan getaran partikel ke segala arah yang disebut gelombang gempabumi. Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan lempengan tersebut. Gempa bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600 km.

Sumber : http://www.psychologymania.com/2013/01/fenomena-gempa-bumi.html

Hidrosfer

Pengertian Hidrosfer

Untuk mengenali sesuatu hal, semuanya akan dimulai dari pengertian hal tersebut. Adapun pengertian dari hidrosfer merupakan lapisan air yang ada di permukaan Bumi. Kata hidrosfer sendiri berasal dari kata “hidros” yang mempunyai arti sebagai air dan “sphere” yang berarti lapisan. Hidrosfer di permukaan Bumi meliputi laut atau samudera, danau, sungai (baca: manfaat sungai), salju, gletser, air tanah dan bahkan uap air yang terdapat di lapisan udara.

Tidak bisa dipungkiri bahwasannya peranan hidrosfer ini sangatlah penting. Hal ini karena manusia tidak dapat hidup tanpa adanya air. Dan tahukah Anda bahwasannya air yang ada di Bumi ini sejatinya jumlahnya adalah stabil? Ya, air seperti berubah- ubag jumlahnya atau jika kita berfikir mengapa air yang digunakan dalam kehidupan sehari- hari ini tidak habis, hal ini karena air mengalami suatu siklus atau daur ulang. Sehingga perlu kita ketahui bahwasannya lapisan hidrosfer yang menyelimuti Bumi ini mengalami suatu siklus atau perputaran. Adapun siklus atau perputaran hidrosfer ini dinamakan sebagai siklus hidrologi.

Siklus hidrologi

Siklus hidrologi merupakan suatu proses peredaran atau daur ulang air secara yang berurutan secara terus menerus. Air yang ada di Bumi kita ini jumlahnya relatif tetap dan selalu mengalami sirkulasi, dan sirkulasi inilah yang disebut sebagai siklus hidrologi. Perubahan yang dialami oleh air di Bumi hanya terjadi pada sifat, bentuk, dan juga persebarannya.

Dalam siklus hidrologi, air akan selalu mengalami perputaran dan juga perubahan wujud atau bentuk selama siklus hidrologi tersebut berlangsung. Air akan mengalami gerakan dan juga perubahan wujud secara berkelanjutan. Perubahan- perubahan ini meliputi wujud cair, gas, dan juga padat. Ada hal yang sangat penting yang berpengaruh terhadap keberlangsungannya siklus hidrologi ini, yakni sinar matahari (baca: bagian- bagian matahari)

Siklus hidrologi yang terjadi di Bumi, setidaknya adapat kita bedakan menjadi tiga macam. Hal ini dilihat dari proses siklus yang terjadi tersebut. Adapun macam- macam dari siklus hidrologi ini sebagai berikut:

1. Siklus hidrologi pendek

Jenis daur atau siklus hidrologi yang pertama adalah siklus air pendek. Siklus air pendek merupakan suatu proses peredaran air dengan jangka waktu yang relatif cepat. Proses siklus pendek ini biasanya terjadi di laut. Proses terjadinya siklus pendek ini dikarenakan air laut (baca: ekosistem air laut) mengalami evaporasi atau penguapan (yang disebabkan oleh sinar matahari). Adapun proses siklus air pendek ini secara singkat diuraikan sebagai berikut:

• Air laut mengalami evaporasi atau penguapan karena adanya panas dari sinar matahari.
• Uap air dari evaporasi atau penguapan ini naik ke atas sampai pada ketinggian tertentu.
• Uap air yang ada di atas ini akan mengalami kondensasi sehingga terbentuklah awan (baca: proses terjadinya awan)
• Awan yang terbentuk ini semakin lama akan semakin besar, maka turunlah sebagai hujan di atas air laut.
• Air yang turun ini akan kembali menjadi air laut yang akan mengalami evaporasi atau penguapan lagi.

Itulah beberapa proses atau langkah yang akan dilalui pada saat terjadi siklus hidrologi atau daur hidrologi pendek ini.

2. Siklus hidrologi sedang

Setelah ada daur atau siklus hidrologi pendek, selanjutnya ada daur atau siklus hidrologi sedang. Siklus atau daur hidrologi sedang ini merupakan daur yang terjadi karena air laut mengalami evaporasi atau penguapan menuju atmosfer (baca: lapisan atmosfer), dalam bentuk uap air dikarenakan oleh panas matahari. Secara umum proses siklus atau daur ulang hidrologi dipaparkan sebagai berikut:

• Air laut mengalami evaporasi atau penguapan menuju ke atmosfer dalam bentuk uap air dikarenakan adanya pemanasan dari sinar matahari.
• Angin yang bertiup akan membawa uap air ini menuju ke arah daratan.
• Ketika sampai pada ketinggian tertentu, uap air yang berasal dari evaporasi atau penguapan air laut, sungai, dan danau akan berkumpul semakin banyak di udara.
• Suatu ketika, uap- uap air yang berkumpul tersebut akan mengalami kejenuhan dan mengalami kondensasi, dan kemudian akan menjadi hujan.
• Air hujan yang jatuh di daratan ini kemudian akan mengalir ke parit, selokan, sungai, danau dan menuju ke laut lagi.

Itulah beberapa proses atau tahapan- tahapan yang terjadi pada siklus hidrologi atau daur hidrologi sedang ini. Dari daur hidrologi pendek dan aur hidrologi sedang ini apabila kita perhatikan maka letak perbedaannya ada pada jatuhnya air hujan. Jika dalam siklus pendek, air hujan akan jatuh di atas lautan, maka dalam siklus sedang ini air yang dimaksud akan jatuh di daratan dan kemudian akan mengalir menuju ke laut.

3. Siklus hidrologi panjang

Kita telah mengetahui penjelasan dan juga tahapan- tahapan dari siklus atau daur pendek dan sedang. Selanjutnya ada siklus atau daur hidrologi panjang. Sama dengan siklus pendek dan juga sedang, siklus panjang ini juga dimulai karena adanya penguapan atau evaporasi dari air laut akibat panas atau penyinaran oleh matahari. Untuk proses atau tahapan- tahapan dari siklus atau daur panjang ini akan dijelaskan sebagai berikut:

• Panas matahari yang menyinari Bumi akan menyebabkan air laut dan juga permukaan- permukaan yang berbentuk air mengalami penguapan atau evaporasi yang berbentuk uap air.
• Angin yang berhembus akan membawa uap air tersebut ke arah daratan dan bergabung bersama dengan uap air yang berasal dari danau, sungai, dan juga tubuh perairan lainnya, serta hasil transpirasi dari tumbuhan.
• Uap air ini akan berubah menjadi awan dan turun sebagai presipitasi atau hujan.
• Air hujan yang jatuh, sebagian akan meresap ke dalam tanah atau infiltrasi menjadi air tanah. Proses infiltrasi ini adakalanya tidak berbentuk hujan, namun berbentuk salju atau es.
• Sebagian air hujan ini diserap oleh tumbuhan, dan sebagian lagi akan mengalir ke permukaan tanah menuju parit, selokan, sungai, danau dan selanjutnya akan bermuara ke laut. Aliran air tanah ini dinamakan dengan perkolasi, dan akan berakhir menuju ke laut. Air tanah juga dapat muncul ke permukaan menjadi mata air.

Itulah rangkaian proses atau tahapan- tahapan dari siklus atau daur hidrologi panjang ini. siklus panjang merupakan siklus yang berlangsung paling lama dan juga prosesnya paling lengkap. Dari ketiga siklus kita mengetahui perbedaan dari masing- masing siklus. Adapun perbedaan paling mendasar terletak pada air hujan yang turun. Siklus panjang ini menggambarkan bahwa air yang jatuh sebagai hujan dan mengalami infiltrasi ini tidak selali berbentuk air, namun juga berbentuk salju atau es.

Anggota Hidrosfer

Hidrosfer merupakan sebuatn bagi air yang ada di permukaan Bumi baik yang berupa lautan atau smaudera maupun air yang ada di daratan. Adapun macam- macam permukaan air yang termasuk ke dalam hidrosfer akan dijelaskan di bawah ini:

1. Perairan yang ada di daratan, meliputi:

Atsmorfer

A. PENGERTIAN ATMOSFER

Atmosfer  berasal dari  bahasa Yunani "Atmos“ yang berarti  uap air  atau gas dan"Sphaira“ yang berarti selimut. Jadi Atmosfer dapat diartikan sebagi lapisan gas yang menyelimuti sebuahplanet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa dengan ketebalan kurang lebih 1.000 km dari permukaan bumi dan bermassa 59 x   1014 ton . Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi.Atmosper mengikuti peputaran bumi(rotasi) dan berevolusi mengelilingi matahari.

Pengukuran lapisan atmosfer antara permukaan bumi di ketinggian 30 km menggunakan radiosonde. Untuk lapisan atmosfer antara ketinggian 30 km dan 90 km pengukuran dilakukan dengan menggunakan roket, sedangkan di atas ketinggian 90 km menggunakan satelit. Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari atmosfer yang menekankan pada lapisan udara yang menyelubungi bumi. Beberapa hal pokok yang dipelajari dalam meteorologi di antaranya adalah angin, awan, cuaca, guntur, gejala cahaya, endapan air di udara, serta suhu dan tekanan udara.

B. AWAL EVOLUSI ATMOSFER

Menurut ahli geologi, pada mulanya atmosfer bumi mengandum CO2(karbon dioksida) berkadar tinggi, maka temperatur permukaan bumi juga tinggi. Pada waktu itu oksigen(O2) belum terbentuk sehingga belum ada lapisan ozon di stratosfer, karena itu sinar ultra violet dari matahari  yang sampai ke permukaan bumi dengan intensitas radiasi yang sangat kuat. Kondisi ini tidak mungkin adanya kehidupan, kecuali munkin ada kehidupan  pada perairan yang dalam sehingga terhindar dari sinar ultra violet.

Sekitar 3,5 miliyar tahun yang lalu mulai adanya evolusi makhluk hidup yang berklorofil yang memungkinkan proses fotositensis. Karena fotositensis memerlukan  CO2 maka kadar CO2 di atmosfer menjadi berkurang dan sebaliknya kadar O2 meningkat. Melalui proses itu  terbentuklah lapisan ozon(O3).

C. MANFAAT ATMOSFER

• Melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultravioletdari matahari.
• Mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam.
• Melindungi dari batu meteor-meteor yang hendak jatuh ke Bumi, dan benda luar angkasa lainnya.
• Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi
• Menyediakan okisgen dan karbon dioksida.
• Wahana komunikasi.
• Sebagai pengubah cuaca dan iklim di bumi.

D. KOMPOSISI GAS ATMOSFER

MACAM-MACAM GAS	VOLUME %
Nitrogen	78,08
Oksigen	20,95
Argon	0,93
Karbondioksida	0,034
Neon	0,0018
Helium	0,0005
Ozon	0,00006
Hidrogen	0,00005
Krypton	0,00011
Metana	0,00015
Xenon	SANGAT KECIL

• Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup. Oksigen dapat bergabung dengan unsur kimia lain, seperti karbon yang terdapat pada arang, minyak, kayu, atau bahan bakar lainnya yang di butuhkan untuk pembakaran. Oksigen berasal dari hasil proses fotosintesis pada tumbuhan
• Karbon dioksida (CO2) dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, pernafasan manusia dan hewan, kemudian di butuhkan oleh tanaman. Karbon dioksida menyebatkan efek rumah kaca terhadap radiasi gelombang pendek  dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan demikian kenaikan konsentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebatkan kenaikan suhu permukaan bumi.
• Nitrogen (N2) terdapat di udara dalam jumlah paling banyak, yaitu meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tetapi pada hakekatnya unsur ini adalah penting karena nitrogen merupakan bagian dari senyawa organik.
• Neon (Ne), argon (Ar), xenon (Xe), dan kripton (Kr) disebut gas mulia, karena tidak mudah bergabung dengan unsur lain.
• Helium (He) dan hidrogen (H2) sangat jarang di udara  kecuali pada paras yang tinggi. Gas ini adalah yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meterologi.
• Ozon (O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas ini terdapat terutama pada ketinggian antara 20 dan 30 km. Ozon dapat menyerap radiasi ultra violet yang menpunya energi besar dan berbahaya bagi tubuh manusia.
• Uap air (H2O) yang terdapat di atmosfer sebagai hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai, dan transpirasi tanaman. Uap air sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapar berubah fase.

E. Lapisan-Lapisan Atmosfer

1. Troposfer

Troposfer merupakan lapisan terbawah dari atmosfer, yaitu pada ketinggian 0 - 10km di atas permukaan bumi. Tebal lapisan troposfer rata-rata ± 10 km. Di daerah khatulistiwa, ketinggian lapisan troposfer sekitar 16 km dengan temperatur rata-rata 80°C. Di daerah sedang ketinggian lapisan troposfer sekitar 11 km dengan temperatur rata-rata 54°C, sedangkan di daerah kutub ketinggiannya sekitar 8 km dengan temperatur rata-rata 46°C. Pada lapisan ini tinggi rendahnya suatu tempat di permukaan Bumi berpengaruh terhadap suhu udaranya. Hal ini mengikuti hukum gradien geothermis, yaitu semakin tinggi (tiap kenaikan 1.000 meter) suatu tempat di permukaan Bumi, temperatur udaranya akan turun rata-rata sekitar 6°C di daerah sekitar khatulistiwa.

2. Stratosfer

Lapisan ke 2 atmosfer adalah lapisan stratosfer. Stratosfer terletak pada ketinggian antara 10 - 40 km dari permukaan bumi. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah (lapisan isotermis) relatif stabil dan sangat dingin yaitu - 70^oF atau sekitar - 57^oC. Di lapisan ini tidak berlaku hukum gradien geothermis karena semakin tinggi posisi di tempat ini, suhu akan semakin naik. Hal ini disebabkan kandungan uap air hampir tidak ada dan adanya lapisan ozon. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat yang menggunakan mesin jet. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari gangguan cuaca. Pada ketinggian sekitar 40 km Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18^oC.

3. Mesosfer

Lapisan ketiga dari atmosfer adalah mesosfer. Mesosfer terletak pada ketinggian antara 40 - 70 km dari permukaan bumi.  Susunan tidak sama seperti stratosfer. Kepadatan gas-gasnya sudah agak berkurang. Mesosfer mempunyai suatu lapisan ion atau udara yang bermuatan listrik yang disebut lapisan D yang terletak pada ke tinggian 50-70 km di atas bumi. Hal ini di sebabkan oleh adanya sinar ultra violet pada molokul-molokul udara yang bertemu dengan elektron atau muatan listrik negatif. Ozon juga terdapat di mesosfer, yang terjadi kerena pengaruh ultra violet dan sinar-X pada oksigen.

Struktur Bumi

A. Pengetahuan Awal Lapisan Bumi

Pengetahuan tentang lapisan dalam bumi sebagian besar didasarkan pada bukti tidak langsung. Bukti-bukti tersebut didapatkan melalui penelitian-penelitian, terutama dengan cara geofisika. Cara geofisika yang dipakai, yaitu dengan mengamati pola gelombang yang disalurkan ke dalam bumi, dari gempa bumi, atau dari ledakan buatan. Salah satu peneliti yang berhasil mengetahui lapisan dalam bumi adalah Andrija Mohorovicic (1909) seperti pada gambar di bawah ini. Andrija Mohorovicic adalah orang yang menemukan teori Diskontinuitas Mohorovicic (Mohorovicic Discontinuity).

Diskontinuitas Mohorovicic berisi tentang cepat-rambat gelombang seismik di dalam bumi. Cepat rambat gelombang seismik akan mengalami perubahan seiring dengan perbedaan komposisi material dalam bumi. Perubahan kecepatan tersebut disebabkan oleh material dengan densitas yang lebih tinggi pada kedalaman perut bumi. Semakin tinggi densitas suatu material, semakin cepat pula gelombang seismik merambat melaluinya.

Material pembentuk bumi yang densitasnya lebih rendah, berada pada lapisan terluar, kemudian dikenal sebagai kerak bumi. Material di bawahnya yang mempunyai densitas lebih tinggi dikenal sebagai mantel bumi. Melalui perhitungan densitas yang teliti, Mohorovicic menyimpulkan bahwa kerak samudera basaltik dan kerak benua granitik ditopang oleh material yang serupa dengan batuan, seperti Peridotit.

Sampai saat ini, dalamnya lapisan kulit bumi belum mampu dijangkau oleh siapapun. Meskipun demikian, para ahli sudah mampu menyimpulkan tentang lapisan yang menyusun kulit bumi. kesimpulan tersebut berdasarkan dugaan-dugaan setelah mengamati dan menganalisis hasil penelitian melalui uji coba rambat gelombang seismik di dalam bumi. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, para ahli menyimpulkan tentang lapisan penyusun kulit bumi seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar di atas menunjukkan salah satu bentuk visualisasi tentang lapisan penyusun bumi. Lapisan penyusun atau struktur bumi terdiri dari tiga lapisan utama, yakni: lapisan inti, mantel, dan kerak. Masing-masing lapisan memiliki ciri-ciri yang berbeda. Ciri-ciri tersebut akan dijelaskan sebagai berikut.

B. Lapisan Bumi

Secara umum, lapisan penyusun kulit bumi dibagi menjadi 3, yaitu: lapisan kerak, selimut, dan inti. Pembagian lapisan ini didasarkan atas sifat fisik dan kimia material penyusun lapisan-lapisan tersebut. Penjelasan mengenai lapisan penyusun bumi akan diuraikan sebagai berikut.

1. Inti (core)

Lapisan inti disebut juga barisfer. Lapisan inti terdiri dari inti dalam yang padat dan inti luar yang berbentuk likuid. Inti dalam komposisinya berupa besi (ferrum) dan nikel (niccolum) sehingga disebut juga lapisan nife. Inti luar komposisinya berupa besi dan silikat.

Inti bumi memiliki jari-jari setebal 3.470 km dan batas luarnya kurang lebih 2.900 km. Inti dalam dan inti luar dipisahkan oleh lapisan peralihan setebal 140 km. Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity.

2. Mantel atau Selimut

Lapisan mantel terletak di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi. lapisan mantel tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah mantel mencapai 3.000 °C, tetapi tekanannya belum mempengaruhi kepadatan batuan. Gambaran lapisan mantel dapat dilihat pada gambar 1.3.

Gambar di atas menunjukkan lapisan penyusun bumi. Pada gambar tersebut, terlihat bahwa lapisan mantel terdiri dari 3 lapisan, yaitu: litosfer, astenosfer, dan mesosfer. Ketiga lapisan tersebut memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Penjelasan mengenai ketiga lapisan tersebut, secara lengkap diuraikan sebagai berikut.

a. Litosfer

Litosfer merupakan lapisan terluar dari mantel bumi dan tersusun atas materi-materi padat, terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 100 km. Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer. Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial dan lapisan sima.

• Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2dan Al2O. Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain: Granit, Andesit, dan batuan metamorf.
• Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan MgO.  Berat jenis lapisan sima lebih besar daripada lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.

b. Astenosfer

Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan ini tebalnya 100-400 km. Lapisan ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk). Tingginya suhu di lapisan ini (mencapai antara 1.400oC sampai 3.000oC) menyebabkan semua materi dalam keadaan cair atau semicair.

c. Mesosfer

Mesosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400 sampai 2.700 km. Mesosfer tersusun dari campuran batuan basa dan besi. Secara fisik, material mesosfer bersifat padat. Gambar di bawah ini dapat menjelaskan tentang karakteristik lapisan mantel.

Gambar di atas menunjukkan pembagian lapisan penyusun bumi yang didasarkan pada sifat fisik dan kimia materialnya. Secara kimia, bumi terbagi dalam 3 lapisan, yaitu: lapisan inti, mantel, dan kerak. Silikat merupakan material penyusun kerak dan mantel, sedangkan besi sebagai material penyusun inti. Sebaliknya, secara fisik bumi terbagi menjadi 5 lapisan, yaitu: lapisan inti dalam, inti luar, mesosfer, astenosfer, dan litosfer. Kelima lapisan tersebut dibedakan bentuk fisiknya, yaitu: padat dan cair.

3. Kerak

Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan basa dan asam. Tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100°C. Kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity (lihat gambar 1.5). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak samudera dan benua.

a. Kerak samudera

Kerak samudera memiliki ketebalan sekitar 0-5 km atau bersamaan dengan air di atasnya sekitar 6-12 km. Kerak samudera atau kerak oseanik, merupakan kerak bumi yang menyusun lantai dasar samudera. Kerak ini menyusun sekitar 65% dari luas kerak bumi. Kedalaman dari kerak samudera ini rata-rata sekitar 4.000 meter dari permukaan air laut, meskipun pada beberapa palung laut kedalamannya ada yang mencapai lebih dari 10 km.

Batuan yang menyusun kerak samudera bersifat basa atau mafik. Bagian atas dari kerak samudera dengan ketebalan sekitar 1,5 km disusun oleh batuan yang bersifat basa atau basaltik, sedangkan bagian bawahnya disusun oleh batuan metamorf dan batuan beku Gabro. Permukaan kerak samudera ditutupi oleh endapan sedimen dengan ketebalan rata-rata sekitar 500 meter.

Serpentinit adalah batuan yang berasal dari lantai dasar samudera. Singkapan batuan Serpentinit yang ada di Karangsambung merupakan contoh nyata dari material penyusun kerak samudera. Serpentinit termasuk batuan metamorf yang berasal dari batu ultra basa hasil pembekuan magma pada kerak samudera. Batu ultrabasa sendiri batuan asalnya dari Peridotit dan Dunit. Serpentinit banyak mengandung mineral Olivin yang menyebabkan berwarna hijau. Contoh batuan Serpentinit dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar di atas menunjukkan singkapan Serpentinit di Formasi Pucangan. Batu-batu ini berubah ketika bersentuhan dengan air laut. Batu ultrabasa bergerak bersama lempeng samudera, kemudian masuk zona subduksi. Selanjutnya, terjadi penunjaman disertai metamorfosa kedua menjadi batu Serpentinit. Akhirnya, batuan tersebut muncul ke luar perut bumi disertai retak-retak dikarenakan tekanan.