Senin, 21 Januari 2013

BAHAN AJAR IPS KELAS VII SEMESTER 2 MATERI ATMOSFER



MATERI BAHAN AJAR
MATA PELAJARAN : I P S TERPADU
KELAS / SEMESTER : VII / 2 (GENAP)





ATMOSFER
(CUACA DAN IKLIM)





STANDAR KOMPETENSI :
Memahami Usaha Manusia untuk Mengenali Perkembangan Lingkungannya
KOMPETENSI DASAR :
Mendeskripsikan Gejala-gejala yang Terjadi di Atmosfer dan Dampaknya terhadap Kehidupan






















ATMOSFER

Setelah membaca materi ini, siswa diharapkan dapat :
·    Mendeskripsikan sifat-sifat fisik lapisan atmosfer
·    Mengidentifikasi ciri-ciri lapisan atmosfer dan pemanfaatannya
·    Mendeskripsikan cuaca dan iklim
·    Mengidentifikasi factor yang mempengaruhi terjadinya cuaca dan iklim
·    Menghitung suhu suatu daerah berdasarkan ketinggian di atas permukaan air laut
·    Menganalisis proses terjadinya angin dan memberikan contoh-contohnya
·    Mengidentifikasi tipe hujan (orografis, zenithal, frontal)
·    Mengklasifikasi berbagai tipe iklim
·    Menyajikan informasi tentang persebaran iklim di Indonesia
·    Mendeskripsikan pengaruh atmosfer bagi kehidupan



A.    Sifat Fisik Atmosfer
Salah satu objek geografi adalah atmosfer. Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi. Lapisan ini berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari.
Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Jadi Anda tentu bisa menyimpulkan sendiri betapa pentingnya udara bagi kehidupan di bumi. Karena tanpa udara, maka manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup. Udara untuk kehidupan sehari-hari terdapat di atmosfer.
Atmosfer juga merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi. Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas utama dalam udara kering meliputi (lihat tabel 1).
Tabel 1. Gas Utama dalam Udara Kering
Macam Gas
Volume
(%)
Massa (%)
Nitrogen (N
78,088
75,527
Oksigen (O2)
20,049
23,143
Argon (Ar)
0,930
1,282
Karbon dioksida (CO2)
0,030
0,045
Total Keseluruhan
99,097
99,097


Kondisi dan manfaat gas dalam atmosfer antara lain:
1)   Nitrogen (N2) jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian dari senyawa organik.
2)   Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup.
3)   Karbon dioksida (CO2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan demikian kenaikan kosentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu di bumi.
4)   Ozon (O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas ini terdapat pada ketinggian antara 20 hingga 30 km. Ozon dapat menyerap radiasi ultra violet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh manusia.
Salah satu unsur yang penting dalam atmosfer adalah uap air. Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fase air, dapat dilukiskan pada gambar 1.
Gambar 1. Perubahan Fase Air.
 

Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar yang tersusun dari dua bagian hidrogen dan satu bagian oksigen. Uap air yang terdapat diatmosfer merupakan hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai dan transpirasi tanaman. Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu adalah istilah yang dipakai untuk benda yang sangat kecil sehingga tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlah debu berubah-ubah tergantung pada tempat. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, smog dan lainnya. Smog singkatan dari smoke and fog adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosferik dapat disapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapat terisi partikel debu kembali. Debu atmosfer adalah kotoran yang terdapat di atmosfer.

B.     Struktur Vertikal Atmosfer
Atmosfer mempunyai beberapa lapisan udara yang ketebalan dan karakteristiknya berbeda-beda. Secara vertikal pembagian lapisan atmosfer berdasarkan suhu, dapat digambarkan sebagai berikut : (lihat gambar 2)
Gambar 2. Pembagian lapisan atmosfer berdasarkan suhu
1)          Troposfer
Lapisan troposfer merupakan lapisan udara yang paling rendah. Lapisan ini di khatulistiwa mempunyai ketebalan berkisar 16 km, di daerah sedang ketebalannya berkisar 11 km, dan di daerah kutub berkisar 8 km. Rata-rata kedalaman lapisan troposfer adalah 12 km. Pada lapisan ini, peristiwa-peristiwa cuaca, seperti angin, awan, dan hujan terjadi. Pada lapisan ini terdapat penurunan suhu yang terjadi karena sangat sedikitnya troposfer menyerap radiasi gelombang pendek dari matahari, sebaliknya permukaan tanah memberikan panas pada lapisan troposfer yang terletak di atasnya; melalui konduksi, konveksi, kondensasi dan sublimasi yang dilepaskan oleh uap air atmosfer. Konduksi adalah proses pemanasan secara merambat. Konveksi adalah proses pemanasan secara mengalir. Kondensasi adalah proses pendinginan yang mengubah wujud uap air menjadi air. Sublimasi adalah proses perubahan wujud es menjadi uap air. Suhu udara di daerah tropis pada ketinggian 0 m di atas permukaan laut berkisar 27ºC, sedangkan di bagian atas yang berbatasan dengan tropopause suhunya berkisar 62ºC. Dengan demikian, setiap ada kenaikan tinggi tempat maka suhunya semakin turun. Menurut Teori Braak, setiap naik 100 m maka suhu akan turun 0,61ºC.
2)          Stratosfer
Lapisan stratosfer berada di atas tropopause sampai ketinggian berkisar 49 km dari permukaan laut. Pada stratosfer terdapat lapisan isothermal, yaitu pada ketinggian antara 11-20 km dengan suhu udara beragam ± -60ºC dan lapisan inverse pada ketinggian antara 20-49 km. Pada lapisan inverse suhu udara semakin ke atas semakin meningkat dan sampai ketinggian 49 km suhu udara mencapai -5ºC. Meningkatnya suhu udara ini disebabkan oleh adanya kandungan gas ozon (Oɜ). Di atas stratosfer terdapat lapisan stratopause yang merupakan pembatas antara stratosfer dengan mesosfer. Lapisan isothermal atau lapisan inverse artinya suhu udara bertambah tinggi (panas) seiring dengan naiknya ketinggian.
3)          Mesosfer
Lapisan mesosfer terdapat pada ketinggian antara 49-85 km di atas permukaan bumi. Pada lapisan ini setiap naik 1.000 m, suhu udara akan turun 2,5º-3ºC, sehingga suhu pada lapisan paling atas mencapai -90ºC. Lapisan mesosfer dengan lapisan di atasnya dibatasi oleh lapisan mesopause.
4)          Termosfer
Lapisan ini terletak pada ketinggian antara 85-500 km di atas permukaan bumi yang lebih sering disebut dengan lapisan panas (hot layer). Suhu udara di bagian bawah berkisar -90ºC, sedangkan di bagian atas mencapai kurang lebih 1010ºC. Pada lapisan ini terdapat lapisan ionosfer yang terletak antara 85-375 km di atas permukaan bumi. Partikel-partikel ion yang dihasilkan pada lapisan ini berfungsi untuk memantulkan gelombang radio, baik gelombang panjang maupun gelombang
pendek.
5)          Eksosfer
Lapisan eksosfer berada di atas 500 km di atas permukaan bumi. Molekul-molekul pada lapisan ini selalu bergerak dengan kecepatan yang tinggi. Pengaruh gravitasi bumi terhadap molekul-molekul di sini sangat kecil, sedangkan pengaruh angkasa luar lebih besar sehingga molekul-molekul yang ada sering meninggalkan atmosfer.
Atmosfer mempunyai peranan besar dalam kehidupan yang ada di permukaan bumi. Peranan atmosfer tersebut sebagai berikut:
·         Melindungi bumi dari jatuhnya meteor atau benda angkasa yang lain.
·         Menjaga temperatur udara di permukaan bumi agar tetap bermanfaat untuk kehidupan.
·         Memantulkan gelombang radio.
Selain itu, gas-gas yang ada di atmosfer mempunyai peran masing-masing, sebagai berikut:
·         Nitrogen untuk pertumbuhan tanaman.
·         Oksigen untuk pernapasan.
·         Karbondioksida untuk fotosintesis.
·         Neon untuk lampu listrik.
·         Ozon untuk menyerap sebagian radiasi matahari.

C.    Cuaca dan Iklim
1.      Pengertian Cuaca dan Iklim
Apakah Anda bisa membedakan antara cuaca dengan iklim? Untuk mengetahuinya cobalah Anda simak pernyataan ini “Hari ini sangat cerah”, dan “Bulan bulan belakangan ini tidak tampak turun hujan, sehingga dimana-mana terjadi kekeringan”. Nah bisakah Anda membedakan pernyataan tersebut? Pernyataan yang pertama menunjukkan saat itu juga, waktunya sangat singkat. Dan saya percaya Anda pasti bisa menjawab bahwa pernyataan pertama adalah menunjukkan “cuaca” dan pernyataan yang kedua, karena waktunya sangat lama/panjang, hal itu menunjukkan “iklim”. Benarkah demikian?
Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya  bisa berbeda-beda untuk setiap tempat serta setiap jamnya. Di Indonesia keadaan cuaca selalu diumumkan untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca hasil analisis Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan. Untuk negara negara yang sudah maju perubahan cuaca sudah diumumkan setiap jam dan sangat akurat (tepat).
Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas. (Perbedaan tersebut dapat dilihat pada tabel 2).
Tabel 2. Perbedaan Cuaca dan Iklim
Pembeda
Cuaca
Iklim
Waktu berlangsungnya
Lama (30 – 100 tahun)
Relatif singkat (per hari)
Luas Wilayah
Sangat luas
Sempit
Sifat Perubahan
Lambat
Cepat berubah
Tingkat Prediksi
Sulit
Mudah

Matahari adalah kendali iklim yang sangat penting dan sumber energi di bumi yang menimbulkan gerak udara dan arus laut. Kendali iklim yang lain, misalnya distribusi darat dan air, tekanan tinggi dan rendah, massa udara, pegunungan, arus laut dan badai.
Ilmu untuk mengkaji tentang cuaca disebut meteorologi, sedangkan ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut klimatologi.
2.      Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim
Ada beberapa unsur yang mempengaruhi cuaca dan iklim, yaitu suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara, angin,curah hujan, dan awan.
a)      Suhu Udara
Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Termometer yang dapat mencatat sendiri adalah termograph, sedangkan hasil catatannya disebut termogram.
Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin. Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin jika ketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6º C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 1º C. Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah adalah:
·         Lama penyinaran matahari.
·         Sudut datang sinar matahari.
·         Relief permukaan bumi.
·         Banyak sedikitnya awan.
·         Perbedaan letak lintang.
Di Indonesia, keadaan suhu udara relatif bervariasi. Rata-rata suhu tahunan, di Indonesia sekitar 26,8º C. Dalam peta, daerah-daerah yang suhu udaranya sama dihubungkan dengan garis isotherm.
Tx = To – 0,6 x h
  100

 
Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:


Keterangan:
Tx  = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari
To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui
h    = tinggi tempat (x)

Contoh:
Temperatur permukaan laut = 27ºC. Kota X tingginya 1500 m (di Indonesia).
Tanya: Berapa temperatur rata rata kota X?
Jawab:       Tx        = To – 0,6 x h
  100
= 27º – 0,6 x 1500
     100
= 27º – 0,6 x 15
= 27º – 9º
= 18º C


b)      Tekanan Udara
Kepadatan udara tidak sepadat tanah dan air. Namun udarapun mempunyai berat dan tekanan. Besar atau kecilnya tekanan udara, dapat diukur dengan menggunakan barometer. Orang pertama yang mengukur tekanan udara adalah Torri Celli (1643). Alat yang digunakannya adalah barometer raksa. Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan masa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Tekanan udara semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut. Satuan ukuran tekanan udara adalah milibar (mb).
Tekanan udara 76 cm Hg sama dengan 1,013 mb. Angka tersebut didasarkan pada kerapatan air raksa pada suhu 0ºC, yaitu 13,951 dan percepatan gravitasi, yaitu 0,980335.
Perhitungannya sebagai berikut.
1 atm                     : 76 cm Hg
Tekanan udara        : 76 x 13,591 x 0,980335
 : 1,01325 (atau dibulatkan menjadi 1,013 mb)
Sebaran tekanan udara di suatu daerah dapat digambarkan dalam peta yang ditunjukkan oleh isobar. Isobar merupakan garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara sama. Bidang isobar ialah bidang yang tiap-tiap titiknya mempunyai tekanan udara sama. Jadi perbedaan suhu akan menyebabkan perbedaan tekanan udara. Daerah yang banyak menerima panas matahari, udaranya akan mengembang dan naik. Oleh karena itu, daerah tersebut bertekanan udara rendah. Ditempat lain terdapat tekanan udara tinggi sehingga terjadilah gerakan udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan udara rendah. Gerakan udara tersebut dinamakan angin.
c)       Kelembaban Udara
Kelembaban udara menunjukkan banyaknya kandungan uap air di dalam udara. Kandungan uap air yang ada di udara dapat diukur dengan menggunakan alat, yaitu higrometer atau psychrometer. Kelembaban udara dapat dinyatakan dalam bentuk kelembaban relatif dan kelembaban mutlak.
Ada dua macam kelembaban udara:
c.1)  Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m³ udara.
c.2)  Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara (kelembaban absolut) dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara tersebut dalam suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen (%).
Contoh:
Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20º C terdapat 14 gram uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang dapat dikandungnya pada suhu  20º C = 20 gram.
Jadi kelembaban relatif udara itu =  14   x 100% = 70%.
100
d)   Angin
Angin adalah udara yang bergerak. Angin terjadi sebagai akibat adanya perbedaan tekanan udara. Udara bergerak dari daerah yang bertekanan maksimum ke daerah yang bertekanan minimum. Gerakan udara secara vertikal dinamakan konveksi. Gerakan udara secara horizontal dinamakan adveksi, sedangkan gerakan udara yang tidak teratur disebut dengan turbulensi. Alat untuk mengukur kecepatan angin adalah anemometer.
Ada tiga hal penting yang menyangkut sifat angin yaitu:
·      Kekuatan angin
Menurut hukum Stevenson, kekuatan angin berbanding lurus dengan gradient barometriknya. Gradient baromatrik ialah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari dua isobar pada tiap jarak 15 meridian (111 km).
·      Arah angin
Satuan yang digunakan untuk besaran arah angin biasanya adalah derajat.
1 derajat untuk angin arah dari Utara.
90 derajat untuk angin arah dari Timur.
180 derajat untuk angin arah dari Selatan.
270 derajat untuk angin arah dari Barat.
Angin menunjukkan dari mana datangnya angin dan bukan ke mana angin itu bergerak. Menurut hukum Buys Ballot, udara bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi (maksimum) ke daerah bertekanan rendah (minimum), di belahan bumi utara berbelok ke kanan sedangkan di belahan bumi selatan berbelok ke kiri.
Arah angin dipengaruhi oleh tiga faktor:
·         Gradient barometrik
·         Rotasi bumi
·         Kekuatan yang menahan (rintangan)
Makin besar gradient barometrik, makin besar pula kekuatannya.
Angin yang besar kekuatannya makin sulit berbelok arah. Rotasi bumi, dengan bentuk bumi yang bulat, menyebabkan pembelokan arah angin. Pembelokan angin di ekuator sama dengan 0 (nol). Makin ke arah kutub pembelokannya makin besar. Pembelokan angin yang mencapai 90º sehingga sejajar dengan garis isobar disebut angin geotropik. Hal ini banyak terjadi di daerah beriklim sedang di atas samudra. Kekuatan yang menahan dapat membelokan arah angin. Sebagai contoh, pada saat melalui gunung, angin akan berbelok ke arah kiri, ke kanan atau ke atas.
·      Kecepatan angin
Atmosfer ikut berotasi dengan bumi. Molekul-molekul udara mempunyai kecepatan gerak ke arah timur, sesuai dengan arah rotasi bumi. Kecepatan gerak tersebut disebut kecepatan linier. Bentuk bumi yng bulat ini menyebabkan kecepatan linier makin kecil jika makin dekat ke arah kutub.
Pada dasarnya jenis angin dapat dibedakan menjadi angin tetap, angin periodik, dan angin lokal.
1)               Angin Tetap
1.1) Angin Barat
Sebagian udara yang berasal dari daerah maksimum subtropis Utara dan Selatan mengalir ke daerah sedang Utara dan daerah sedang Selatan sebagai angin Barat. Pengaruh angin Barat di belahan bumi Utara tidak begitu terasa karena hambatan dari benua. Di belahan bumi Selatan pengaruh angin Barat ini sangat besar, tertama pada daerah lintang 60º LS. Di sini bertiup angin Barat yang sangat kencang yang oleh pelaut-pelaut disebut roaring forties.
1.2)  Angin Timur
Di daerah Kutub Utara dan Kutub Selatan bumi terdapat daerah dengan tekanan udara maksimum. Dari daerah ini mengalirlah angin ke daerah minimum subpolar (60º LU/LS). Angin ini disebut angin Timur. Angin timur ini bersifat dingin karena berasal dari daerah kutub.
1.3)  Angin Passat
Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa).
·   Angin Passat Timur Laut bertiup di belahan bumi Utara.
·   Angin Passat Tenggara bertiup di belahan bumi Selatan.
Di sekitar khatulistiwa, kedua angin passat ini bertemu. Karena temperatur di daerah tropis selalu tinggi, maka massa udara tersebut dipaksa naik secara vertikal (konveksi). Daerah pertemuan kedua angin passat tersebut dinamakan Daerah Konvergensi Antar Tropik (DKAT). DKAT ditandai dengan temperatur yang selalu tinggi. Akibat kenaikan massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin topan. Akibatnya daerah ini dinamakan daerah doldrum (wilayah tenang).
1.4)  Angin Anti Passat
Udara di atas daerah ekuator yang mengalir ke daerah kutub dan turun di daerah maksimum subtropik merupakan angin Anti Passat. Di belahan bumi Utara disebut Angin Anti Passat Barat Daya dan di belahan bumi Selatan disebut Angin Anti Passat Barat Laut. Pada daerah sekitar lintang 20º-30º LU dan LS, angin anti passat kembali turun secara vertikal sebagai angin yang kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di muka bumi, misalnya gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di Australia. Di daerah Subtropik (30º – 40º LU/LS) terdapat daerah “teduh subtropik” yang udaranya tenang, turun dari atas, dan tidak ada angin. Sedangkan di daerah ekuator antara 10o LU – 10o LS terdapat juga daerah tenang yang disebut daerah “teduh ekuator” atau “daerah doldrum”
Gambar 3. Sirkulasi Angin
2)      Angin Periodik
2.1)  Angin Muson (Monsun)
Angin muson ialah angin yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah.
Angin muson laut adalah angin yang terjadi pada musim panas, di antara tekanan udara minimum dan di laut maksimum.
Angin muson darat adalah angin yang terjadi pada musim dingin, tekanan udara di daratan maksimum dan di laut minimum, bersifat kering.
Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak memperoleh pemanasan matahari dari benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi) sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menyebabkan arus angin dari benua Asia ke benua Australia. Di Indonesia angin ini merupakan angin musim Timur Laut di belahan bumi Utara dan angin musim Barat di belahan bumi Selatan. Oleh karena angin ini melewati Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga pada umumnya di Indonesia terjadi musim penghujan. Musim penghujan meliputi hampir seluruh wilayah Indonesia, hanya saja persebarannya tidak merata. Makin ke Timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap airnya makin sedikit. Pada bulan April – Oktober, matahari berada di belahan langit Utara, sehingga benua Asia lebih panas daripada benua Australia.
Akibatnya, di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di Australia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari Australia menuju Asia. Di Indonesia, terjadi angin musim timur di belahan bumi Selatan dan angin musim barat daya di belahan bumi Utara. Oleh karena tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air oleh karena itu pada umumnya di Indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat Sumatera, Sulawesi Tenggara, dan pantai Selatan Irian Jaya. Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut Musim Pancaroba (Peralihan), yaitu: Musim Kemareng yang merupakan peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan Musim Labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim pancaroba yaitu: Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat.
Gambar 4. Arah angin musim barat dan angin musim timur di Indonesia
2.2)      Angin Lokal
Di samping angin musim, di Indonesia juga terdapat angin lokal (setempat) yaitu sebagai berikut:
a)      Angin darat dan angin laut
Angin ini terjadi di daerah pantai. Pada siang hari daratan lebih cepat menerima panas dibandingkan dengan lautan. Angin bertiup dari laut ke darat, disebut angin laut. Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat melepaskan panas dibandingkan dengan lautan. Daratan bertekanan maksimum dan lautan bertekanan minimum. Angin bertiup dari darat ke laut, disebut angin darat. (lihat gambar 5).
Gambar 5. Angin Darat dan Angin Laut
b)      Angin lembah dan angin gunung
Pada siang hari udara yang seolah-olah terkurung pada dasar lembah lebih cepat panas dibandingkan dengan udara di puncak gunung yang lebih terbuka (bebas), maka udara mengalir dari lembah ke puncak gunung menjadi angin lembah. Sebaliknya pada malam hari udara mengalir dari gunung ke lembah menjadi angin gunung.
   
Gambar 6. Angin Gunung dan Angin Lembah
c)      Angin Jatuh yang sifatnya kering dan panas
Angin jatuh atau Fohn ialah angin jatuh bersifatnya kering dan panas terdapat di lereng pegunungan Alpine. Sejenis angin ini banyak terdapat di Indonesia dengan nama angin Bahorok (Deli), angin Kumbang (Cirebon), angin Gending di Pasuruan (Jawa Timur), dan Angin Brubu di Sulawesi Selatan).
d)     Angin siklon dan angin antisiklon
·         Angin siklon adalah angin di daerah depresi yang memiliki barometris minimum dan dikelilingi barometris maksimum.
·         Angin antisiklon adalah angin di daerah kompresi yang memiliki barometris maksimum dan dikelilingi barometris minimum.
Macam-macam angin siklon, yaitu
·         Taifun di Asia Timur
·         Tornado di USA
e)    Curah Hujan
Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Raingauge. Curah hujan diukur dalam harian, bulanan, dan tahunan. Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain:
·      bentuk medan/topografi
·      arah lereng medan
·      arah angin yang sejajar dengan garis pantai
·      jarak perjalanan angin di atas medan datar
Hujan ialah peristiwa sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer ke permukaan bumi. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama disebut Isohyet.
1)      Klasifikasi hujan
1.1)  Berdasarkan ukuran butirannya ,hujan dibedakan menjadi:
·   hujan gerimis/drizzle, diameter butir-butirannya kurang dari 0,5 mm;
·   hujan salju/snow, terdiri dari kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku;
·   hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku; dan
·   hujan deras/rain, yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperaturnya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih     7 mm.
1.2 ) Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan atas:
·   Hujan Frontal
Hujan frontal adalah hujan yang terjadi di daerah front, yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda temperaturnya. Massa udara panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat sehingga berkondensasi dan terjadilah hujan.
·   Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi/ Naik Tropis
Jenis hujan ini terjadi karena udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi. Terdapat di daerah tropis antara 23,5º LU - 23,5º LS. Oleh karena itu disebut juga hujan naik tropis. Arus konveksi menyebabkan uap air di ekuator naik secara vertikal sebagai akibat pemanasan air laut terus menerus. Terjadilah kondensasi dan turun hujan. Itulah sebabnya jenis hujan ini dinamakan juga hujan ekuatorial atau hujan konveksi. Disebut juga hujan zenithal karena pada umumnya hujan terjadi pada waktu matahari melalui zenit daerah itu. Semua tempat di daerah tropis itu mendapat dua kali hujan zenithal dalam satu tahun.
·   Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan
Terjadi karena udara yang mengandung uap air dipaksa oleh angin mendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin dingin sehingga terjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan. Hujan yang jatuh pada lereng yang dilaluinya disebut hujan orografis, sedangkan di lereng sebelahnya bertiup angin jatuh yang kering dan disebut daerah bayangan hujan.
f)    Awan
Awan ialah kumpulan titik-titik air/kristal es di dalam udara yang terjadi karena adanya kondensasi/sublimasi dari uap air yang terdapat dalam udara. Awan yang menempel di permukaan bumi disebut kabut.
1)      Menurut morfologinya (bentuknya)
Berdasatkan morfologinya, awan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:
·         Awan Commulus yaitu awan yang bentuknya bergumpal-gumpal (bunar-bundar) dan dasarnya horizontal.
·         Awan Stratus yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehingga dapat menutupi langit secara merata. Dalam arti khusus awan stratus adalah awan yang rendah dan luas.
·         Awan Cirrus yaitu awan yang berdiri sendiri yang halus dan berserat, berbentuk seperti bulu burung. Sering terdapat kristal es tapi tidak dapat menimbulkan hujan.
2)      Berdasarkan ketinggiannya
Berdasarkan ketinggiannya, awan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:
a.       Awan tinggi (lebih dari 6000 m – 9000 m), karena tingginya selalu terdiri dari kristal-kristal es. 
·         Cirrus (Ci) : awan tipis seperti bulu burung.
·         Cirro stratus (Ci-St) : awan putih merata seperti tabir.
·         Cirro Cumulus (Ci-Cu) : seperti sisik ikan.
b.      Awan sedang (2000 m – 6000 m)
·         Alto Comulus (A-Cu) : awan bergumpal gumpal tebal.
·         Alto Stratus (A- St) : awan berlapis-lapis tebal.
c.       Awan rendah (di bawah 200 m)
·         Strato Comulus (St-Cu) : awan yang tebal luas dan bergumpalgumpal.
·         Stratus (St) : awan merata rendah dan berlapis-lapis.
·         Nimbo Stratus (No-St) : lapisan awan yang luas, sebagian telah merupakan hujan.
d.      Awan yang terjadi karena udara naik, terdapat pada ketinggian 500–1500 m
·         Cummulus (Cu) : awan bergumpal-gumpal, dasarnya rata.
·         Comulo Nimbus (Cu-Ni): awan yang bergumpal gumpal luas dan sebagian telah merupakan hujan, sering terjadi angin ribut.
3.      Pembagian wilayah iklim
Terjadinya iklim yang bermacam-macam di muka bumi, disebabkan karena rotasi dan revolusi bumi dan adanya perbedaan garis lintang. Pembagian wilayah iklim berdasar garis lintang disebut iklim matahari. Hal ini terjadi akibat adanya revolusi bumi atau pergeseran semu matahari dari 23½º LU – 23½º LS. Adanya pergeseran semu matahari menyebabkan perbedaan suhu antara tempat yang satu dengan tempat yang lain. Klasifikasi iklim matahari, didasarkan pada banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi.
Pembagian daerah iklimnya adalah:
a)      Daerah iklim tropis : 0º – 23,5 º LU/LS
b)      Daerah iklim sub tropis : 23,5 º – 40 º LU/LS
c)      Daerah iklim sedang : 40 º – 66,5 º LU/LS
d)     Daerah iklim dingin : 66,5 º – 90 º LU/LS
Gambar 7. Pembagian daerah iklim matahari

4.      Persebaran iklim di Indonesia
Indonesia terletak di antara 23½º LU – 23½º LS sehingga disebut dengan daerah tropis. Menurut Koppen, yang mengklasifikasikan iklim berdasarkan curah hujan dan temperatur, membagi iklim dalam 5 daerah iklim, dinyatakan dengan simbol huruf. Berdasarkan klasifikasi Koppen, sebagian besar wilayah Indonesia beriklim A, di daerah pegunungan beriklim C, dan di Puncak Jaya Wijaya beriklim E. Tipe iklim A dibagi menjadi 3 sub tipe yang ditandai dengan huruf kecil yaitu f, w dan m sehingga terbentuk tipe iklim Af , Aw dan Am.
1)      Hutan hujan tropis (Af)
Daerah yang termasuk tipe iklim ini adalah daerah yang memiliki rata-rata curah hujan bulan terkering lebih besar dari 60 mm. Oleh karena itu, hutan di daerah ini lebat. Wilayah Indonesia yang memiliki tipe iklim Af antara lain Sumatera, sebagian kecil Jawa, Kalimantan, dan Sulawesi Utara.
2)      Monsun tropika (Am)
Daerah yang termasuk tipe iklim ini adalah daerah yang jumlah hujan pada bulan-bulan basah dapat mengimbangi kekurangan air hujan pada bulan-bulan kering. Di daerah ini hutan masih dapat lebat. Di Indonesia wilayah yang yang mempunyai tipe iklim Am adalah sebagian besar Jawa, sebagian Sulawesi Selatan, dan pantai selatan Papua.
3)      Savana (Aw)
Daerah yang termasuk tipe iklim ini adalah daerah dengan curah hujan bulan-bulan basah tidak dapat mengimbangi kekurangan air pada bulan-bulan kering. Oleh karena itu, vegetasi yang ada di daerah ini hanyalah padang rumput atau pohon-pohon yang mempunyai kebutuhan air sedikit. Di Indonesia wilayah yang mempunyai tipe iklim Aw meliputi Madura, Nusa Tenggara, sebagian Sulawesi Selatan, dan Kepulauan Aru.

D.    Pengaruh Atmosfer, cuaca dan Iklim terhadap Kehidupan
Tahukah kamu, mengapa kita yang hidup di kawasan Asia sebagian besar mempunyai makanan pokok berupa nasi? Mengapa wilayah Negara kita tidak menghasilkan kurma seperti yang dihasilkan oleh kawasan di Timur Tengah? Semua ini karena adanya pengaruh atmosfer terutama unsur iklim. Iklim menjadi pembatas pertumbuhan dan persebaran jenis tanaman di muka Bumi karena itu pula iklim membatasi hasil panen. Persebaran fauna juga dipengaruhi oleh iklim, baik secara fisik maupun dari jenis makanannya. Namun, pola iklim yang sekarang ada, bisa terjadi perubahan, baik secara lokal maupun global. Perubahan iklim secara global disebabkan meningkatnya konsentrasi gas di dalam atmosfer. Hasil pembakaran batu bara, minyak bumi, serta gas buangan seperti karbon dioksida, metana, dan nitrous oksida akan menyelimuti Bumi sehingga radiasi yang berlebihan akan tertahan di Bumi.
Akibatnya, suhu Bumi naik dan semakin panas, akhirnya terjadi pemanasan global. Perubahan iklim yang diperkirakan akan menyertai pemanasan global sebagai berikut:
  1. Mencairnya bongkahan es di kutub sehingga permukaan laut naik.
  2. Muka air laut akan naik dan menenggelamkan pulau serta menimbulkan banjir di wilayah pesisir dan dataran rendah sekitarnya.
  3. Berubahnya pola iklim, terutama yang mengandalkan musim hujan seperti pertanian padi. Suhu Bumi yang panas menyebabkan mengeringnya air permukaan sehingga ketersediaan air menjadi langka.
  4. Meningkatnya risiko kebakaran hutan.
Perubahan iklim sangat dirasakan penduduk Indonesia akibat dampak dari La Nina dan El Nino. Setiap 2–10 tahun, iklim di Samudra Pasifik bagian selatan mengalami perubahan yang ekstrem. Wilayah Asia Timur yang biasanya menerima banyak hujan menjadi kering, sedangkan pantai barat Amerika Selatan yang biasanya kering menerima hujan yang lebat. Fenomena alam ini disebut dengan El Nino (bahasa Spanyol) dan biasanya terjadi pada bulan Desember. Gejala El Nino menyebabkan pergeseran iklim. Wilayah Asia tidak mendapat hujan karena hujan beralih ke bagian barat Amerika Selatan. Terjadinya hujan lebat di bagian barat Amerika Selatan menimbulkan banjir dan tanah longsor. Sebaliknya, El Nino menyebabkan musim kemarau yang berkepanjangan di daerah Asia, Australia, dan Afrika, termasuk di Indonesia.
Di Indonesia, gejala El Nino menyebabkan keterlambatan musim tanam atau panen. Tanaman padi menjadi kering dan mati. Petani banyak yang gagal panen karena sawahnya mengalami puso. Gejala iklim ekstrem yang lain adalah La Nina. Sifat-sifat La Nina berkebalikan dengan El Nino. La Nina terbentuk apabila arus udara dan air laut di Samudra Pasifik dekat pantai barat Amerika Selatan saling memperkuat sehingga angin bertiup sangat kencang. Air laut hangat banyak mengalir kearah barat sehingga wilayah Asia, termasuk Indonesia mengalami hujan lebat, sedangkan wilayah Amerika Selatan mengalami kekeringan.
Perbedaan cuaca atau iklim dari satu tempat ke tempat lain berpengaruh terhadap kegiatan masyarakat. Pengaruh tersebut antara lain pada jenis pakaian, bentuk rumah, dan mata pencaharian. Perbedaan cuaca atau iklim dipengaruhi oleh perbedaan tempat. Semakin ke arah gunung (tempat tinggi), udara akan semakin dingin dan curah hujan semakin besar. Semakin ke arah dataran rendah maka suhu akan semakin panas demikian juga curah hujan akan semakin kecil. Iklim juga merupakan faktor yang menentukan tinggi-rendahnya kebudayaan, bahkan kunci peradaban/kebudayaan masyarakat, yaitu karena hal-hal berikut:
  1. Iklim dapat membatasi atau mendukung kegiatan manusia. Misalnya, daerah yang sangat dingin, daerah yang sangat panas atau kering merupakan daerahdaerah yang mempengaruhi dan membatasi bidang- bidang pertanian. Dan daerah yang bersuhu panas dapat melemahkan energi dan aktivitas kerja fisik.
  2. Perubahan iklim berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Misalnya, pada saat musim penghujan banyak kasus penyakit demam berdarah. Begitu juga banyak kasus penyakit muntah berak pada musim panas yang banyak hujan.




TUGAS 1

Petunjuk:
A.    Jawablah dengan singkat!
1.      Jelaskan apa yang dimaksud dengan atmosfer !
2.      Identifikasi manfaat atmosfer bagi kehidupan !
3.      Sebutkan gas utama dalam udara !
4.      Sebutkan macam-macam lapisan atmosfer !
5.      Identifikasi gejala-gejala cuaca yang terdapat di lapisan troposfer!

B. Gambarlah lapisan atmosfer berdasarkan temperaturnya (suhu), beri penjelasan seperlunya. Serahkan pada Bapak/Ibu Guru untuk penilaian psikomotor.

TUGAS 2
Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!
1.    Di bawah ini terdapat faktor-faktor pembentuk cuaca dan iklim, kecuali ....
a.       tekanan udara                          c. lapisan udara
b.      kelembaban udara                   d. suhu udara
2.    Ilmu pengetahuan yang mempelajari iklim disebut ....
  1. geomorfologi                           c. meteorologi
  2. klimatologi                              d. astronomi
3.       Lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan Bumi disebut . . . .
  1. Termosfer                                c. Troposfer
  2. Stratosfer                                d. Eksosfer

4.       Suhu udara yang paling dingin terdapat di lapisan . . . .
a.     Troposfer                     c. Termosfer
b.    Stratosfer                    d. Mesosfer
5.       Keadaan/kondisi udara di suatu tempat yang tidak terlalu luas dan dalam waktu yang relative singkat disebut . . . .
  1. suhu udara                   c. tekanan udara
  2. cuaca                           d. iklim
6.       Keadaan rata-rata cuaca di suatu daerah berdasarkan pengamatan dalam jangka waktu yang lama disebut . . . .
  1. angin                           c. suhu
  2. iklim                            d. cuaca
7.       Di bawah ini adalah unsur-unsur cuaca/iklim, kecuali . . . .
  1. suhu udara                   c. Kelembapan udara
  2. tinggi tempat               d. curah hujan
8.       Setiap perubahan ketinggian dengan kelipatan 100 m, suhu udara akan berubah sebesar . .
  1. 0,5°C                           c. 0,6°C
  2. 0,7°C                           d. 0,8°C
9.       Angin yang bertiup dari Benua Australia ke Benua Asia disebut angin muson . . . .
a.     Utara                           c. timur
b.    Selatan                        d. barat
10.   Pada saat pergantian musim, dari musim kemarau ke musim hujan, banyak orang yang terkena muntaber. Hal ini merupakan pengaruh cuaca/iklim terhadap . . . .
  1. Pertanian                     c. peternakan
  2. Kesehatan                   d. perumahan
11. Angin laut akan terjadi pada ....
  1. pagi-pagi                     c. Siang hari
  2. petang hari                  d. malam hari
11.   Udara yang lembab absolutnya 17,2 gram dan lembab maksimumnya 24 gram akan mempunyai kelembaban relatif sebesar ….
  1. 92,67%                        c. 87,22%
  2. 76.67%                        d. 74,33%
12. Arah angin yang terdapat pada suatu tempat akan mengikuti ....
  1. Hukum Boys Ballot                c. Hukum Gravitasi
  2. Hukum Kepler                        d. Hukum Boyle
13. Hujan yang terjadi karena uap air naik secara vertikal disebut ....
  1. hujan frontal                c. Hujan siklon
  2. hujan orografis            d. Hujan konveksi
14.    Angin yang selalu bertiup menuju daerah ekuator disebut ....
  1. angin siklon                 c. angin muson
  2. angin passat                 d. angin anti passat





B. Kerja Praktek:
Ukurlah suhu di sekitar rumahmu pada pagi, siang dan sore. Lakukan selama seminggu dan buat laporannya. Serahkan pada Bapak/Ibu Guru untuk penilaian psikomotor.


DAFTAR PUSTAKA



Bayong Tjasyono, Dr, Klimatologi Umum, Bandung: FMIPA - ITB, 1999.
Dra. Cut Meurah Regariana. (........), Atmosfer (Cuaca dan Iklim). Jakarta.
Legawa. I Wayan. Dkk. (2008), Contextuan Teaching Learning IPS SMP/MTs Kelas VII edisi 4. Jakarta. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Nurdin, Muh. Dkk. (2008), Mari Belajar IPS untuk SMP / MTs Kelas VII. Jakarta. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar