BAB 5

Hubungan Manusia dan Lingkungan Akibat Dinamika Atmosfer

Kompetensi Dasar

Menganalisis hubungan antara manusia dengan lingkungan sebagai akibat

dari dinamika atmosfer.

Menyajikan hasil analisis hubungan antara manusia dengan lingkungannya

sebagai pengaruh dinamika atmosfer dalam bentuk narasi, tabel, bagan,

grafik, gambar ilustrasi, dan atau peta konsep.

.

Tujuan Pembelajaran

Siswa mampu mendeskripsikan lapisan atmosfer dan manfaatnya bagi

kehidupan

Siswa mengetahui cuaca dan iklim serta pengukurannya

Siswa mampu menjelaskan klasifikasi tipe iklim dan cara menentukannya

Siswa mampu mendeskripsikan karakteristik iklim di Indonesia dan

pengaruhnya terhadap usaha pertanian dan aktivitas manusia lainnya

Siswa mampu mendeskripsikan kajian tentang iklim dan pemanfaatannya

Siswa mengetahui layanan Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika

(BMKG) kepada masyarakat

PETA KONSEP

Struktur Atmosfer

Teori-teori terbentuknya tata surya

Benda-benda yang ada di tata surya

Unsur-unsur Cuaca dan Iklim

Pengertia cuaca dan iklim

Iklim

Manfaat Atmosfer

Pengertian Atmosfer

Komposisi Atmosfer

Atmosfer dan Kaitannya

dalam KehidupanCuaca dan Iklim

Dampak Iklim Terhadap

Persebaran Vegetasi

Gejala La Nina

dan El Nino

Dampak ketinggian tempat

terhadap jenis-jenis vegetasi

Pengaruh bentang lahan dan

tanah terhadap jenis-jenis vegetasi

Layanan Badan Meteorologi,

klimatologi, dan Deofisika

(BMKG)

Keadaan normal

La Nina

El Nino

A Pengertian dan Komposisi Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet,

termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di

Bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai

dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi. Atmosfer tersusun atas

beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan

tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap.

Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca,

fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-

kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar

angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer

berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.

Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan

sedikitargon (0.9%), karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air,

dan gas lainnya. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan

menyerap radiasi sinar ultraviolet dari Matahari dan mengurangi suhu ekstrem di

antara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan

planet. Atmosfer tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat

laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer

dan angkasa luar.

B Lapisan Atmosfer

1 Troposfer

Lapisan ini berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal

untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung

dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain.

Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang

paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam lapisan

ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin, tekanan

dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Suhu udara pada

permukaan air laut sekitar 30 derajat Celsius, dan semakin naik ke atas, suhu

semakin turun. Setiap kenaikan 100m suhu berkurang 0,61 derajat Celsius

(sesuai dengan Teori Braak). Pada lapisan ini terjadi peristiwa cuaca seperti

hujan, angin, musim salju, kemarau, dan sebagainya. Ketinggian yang paling

rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan

bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke

udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara

tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Pada permukaan bumi yang

tertentu, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan

anomali terhadap gradien suhu tersebut. Di antara stratosfer dan troposfer

terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopause, yang membatasi lapisan

troposfer dengan stratosfer.

2 Stratosfer

Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian

sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan

sangat dingin yaitu atau sekitar . Pada lapisan ini angin yang sangat kencang

terjadi dengan pola aliran yang tertentu. Lapisan ini juga merupakan tempat

terbangnya pesawat. Awan tinggi jenis cirruskadang-kadang terjadi di lapisan

paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada

lapisan ini. Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi

semakin bertambah seiring kenaikan ketinggian. Hal ini dikarenakan

bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon. Lapisan ozon ini

menyerapradiasi sinar ultra violet. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar

pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopausememisahkan stratosfer

dengan lapisan berikutnya.

3 Mesosfer

Adalah lapisan udara ketiga, di mana suhu atmosfer akan berkurang dengan

pertambahan ketinggian hingga lapisan keempat, termosfer. Udara yang di sini

akan mengakibatkan pergeseran yang berlaku dengan objek yang datang dari

angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai

ke bumi terbakar pada lapisan ini. Kurang lebih 25 mil atau 40km di atas

permukaan bumi, saat suhunya berkurang dari 290 K hingga 200 K, terdapat

lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun

ketika ketinggian bertambah, hingga menjadi sekitar -143° C (dekat bagian atas

dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km di atas permukaan bumi). Suhu

serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk dari

kristal es. Antara lapisan Mesosfer dan lapisan Atmosfer terdapat lapisan

perantara yaitu Mesopause.

4 Termosfer

Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km.

Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada

lapisan ini yaitu sekitar 1982° C. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi

sinar ultra violet. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk

lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat

memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini

berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio.

5 Ionosfer

Lapisan ionosfer yang terbentuk akibat reaksi kimia ini juga merupakan lapisan

pelindung bumi dari batu meteor yang berasal dari luar angkasa karena ditarik

oleh gravitasi bumi. Pada lapisan ionosfer ini, batu meteor terbakar dan terurai.

Jika ukurannya sangat besar dan tidak habis terbakar di lapisan udara ionosfer

ini, maka akan jatuh sampai ke permukaan bumi yang disebut Meteorit.

Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan

terjadi pada lapisan ini.

C Manfaat Atmosfer

Atmosfer mempunyai peranan dalam kehidupan di permukaan bumi antara lain.

Melindungi bumi dari jatuhnya benda angkasa seperti meteor, komet dll.

1 Menjaga temperatur udara di permukaan bumi agar tetap bermanfaat untuk

kehidupan

2 Memantulkan gelombang radio

3 Membantu menjaga stabilitas suhu udara siang dan malam

4 Menyerap radiasi dan sinar ultraviolet yang sangat berbahaya bagi manusia

dan makhluk bumi lainnya.

5 Menciptakan cuaca, berupa hujan dan salju sehingga terjadilah musim panas

dan musim dingin.

6 Sarana berlangsungnya proses pembakaran, tanpa udara kita tidak dapat

menyalakan api, bernafas, dan sebagainya.

7 Selain itu gas-gas yang ada di atmosfer mempunyai peran masing-masing

antara lain:

Nitrogen untuk pertumbuhan tanaman

Oksigen untuk pernafasan

Karbondioksida untuk fotosintesis

Neon untuk lampu listrik

Ozon untuk menyerap sebagian radiasi matahari

D Pengertian Cuaca dan Iklim Serta Unsurnya

Perbedaan utama di antara cuaca dan iklim terletak pada luasnya cakupan

wilayah dan waktu. Cuaca cakupan wilayahnya lebih sempit serta waktunya lebih

singkat, sedangkan iklim lebih luas dan untuk waktu yang relatif lama. Perbedaan

lainnya terletak pada fokus ilmu yang mempelajarinya. Ilmu yang mempelajari

cuaca disebut meteorologi, sedangkan ilmu yang mempelajari iklim disebut

klimatologi. Adapun persamaannya terletak pada unsur-unsur yang terkandung di

dalamnya yang meliputi suhu udara, tekanan udara, angin, kelembapan udara, dan

hujan. Cuaca yaitu kombinasi dari berbagai kondisi atmosfer bumi yang secara

terus-menerus berubah dan memengaruhi planet bumi. Adapun iklim adalah pola

cuaca khas di suatu daerah dalam jangka waktu yang lama. Seperti yang sudah

dijelaskan di atas bahwa unsur-unsur cuaca dan iklim memiliki kesamaan. Unsur-

unsur tersebut adalah sebagai berikut.

1 Suhu Udara

Suhu udara yaitu temperatur udara yang ada di permukaan bumi. Setiap

daerah di permukaan bumi biasanya akan memiliki suhu udara yang berbeda-

beda, ada yang panas ada yang dingin. Perbedaan suhu udara di suatu daerah

biasanya disebabkan oleh beberapa faktor di antaranya penyinaran matahari

dan sudut jatuh sinar matahari. Sinar matahari yang mencapai permukaan

bumi akan menentukan suhu suatu wilayah, yang dampaknya membentuk pola

iklim dan cuaca. Permukaan bumi yang melengkung mengakibatkan sinar

matahari yang diterima oleh berbagai tempat di bumi berbeda-beda. Di

sepanjang garis ekuator (khatulistiwa) suhu cukup tinggi. Makin jauh dari

khatulistiwa, sudut jatuh sinar matahari melebar sehingga suhu makin

menurun. Ini terjadi karena sinar matahari harus berjalan melalui atmosfer

yang jauh sehingga panasnya banyakterserap dalam perjalanan, dan juga

energinya menyebar ke seluruh permukaan bumi sehingga efek panasnya

berkurang. Karena letaknya yang paling jauh dari khatulistiwa, tidak

mengherankan jika wilayah kutub merupakan tempat yang paling dingin di

bumi.

2 Tekanan Udara

Tekanan udara di suatu daerah berbeda-beda seperti halnya suhu di setiap

daerah yang berbeda-beda. Daerah dengan tekanan udara yang tinggi

cenderung menjadi panas, cuaca kering pada musim panas, dan cuaca dingin

kering pada musim dingin. Wilayah bertekanan rendah cenderung berawan,

mengalami hujan atau salju. Alat yang biasa digunakan untuk mengetahui

tekanan udara disebut barometer.

3 Kelembapan Udara

Kelembapan udara yaitu tingkat kandungan air yang ada dalam udara. Setiap

daerah biasanya memiliki tingkat kandungan udara yang berbeda-beda. Secara

umum, kandungan udara dibedakan menjadi kelembapan udara relatif dan

kelembapan udara mutlak.

Kelembapan udara relatif adalah jumlah kandungan uap air yang terkandung

dalam satu meter kubik udara pada temperatur tertentu dibandingkan dengan

jumlah uap air yang ditampung udara tersebut. Adapun kelembapan mutlak

adalah perbandingan kandungan uap air dalam setiap unit berat udara. Alat

yang biasa digunakan untuk mengetahui kelembapan udara adalah

higrometer.

4 Angin

Angin yaitu udara yang bergerak dari suatu tempat ke tempat lain. Udara

bergerak dari daerah panas ke daerah dingin sehingga udara panas naik di

khatulistiwa dan bergerak menuju daerah kutub. Udara dingin bergerak ke

daerah sebaliknya. Jenis-jenis angin yang ada di Indonesia di antaranya

sebagai berikut.

5 Hujan

Hujan yaitu turunnya butiran-butiran air dari awan ke bumi. Secara sederhana,

siklus hujan berasal dari penguapan air di permukaan bumi akibat penyinaran

matahari. Kemudian, mengalami pengembunan membentuk butiran-butiran air

yang berkumpul menjadi awan. Apabila kandungan butiran-butiran air di

dalam awan sudah cukup berat, jatuhlah sebagai hujan.

“esensi menjadi manusia adalah ketika seseorang tidak mencari kesempurnaan”

oleh George Orwell-Novelis Inggris.

UJI KOMPETENSI Soal Jawaban Atmosfer

1. Berikut unsur-unsur gas yang terdapat dalam atmosfer.

1) Nitrogen

2) Oksigen

3) Ozon

4) Karbon dioksida

5) Argon

Unsur gas yang sangat bermanfaat bagi manusia dalam kehidupan sehari-hari ditunjukkan oleh nomor

a. 1)

b. 2)

c. 3)

d. 4)

e. 5)

2. Pernyataan yang benar tentang lapisan stratosfer adalah …..

a. Tempat terjadinya cuaca ,pelangi, petir dan lain-lain

b. Melindungi bumi dari hujan meteor

c. Lapisan yang mengandung gas ozon

d. Dapat memantulkan gelombang radio

e. Merupakan lapisan terluar dari atmosfer

3. Perhatikan pertanyaan-pertanyaan berikut !

1) Terjadinya pembentukan dan perubahan cuaca, seperti angin, awan, hujan ,dan lain-lain

2) Kandungan unsurnya yang didominasi oleh unsure nitrogen dan oksigen

3) Merupakan lapisan yang mengandung air.

Pernyataan di atas merupakan ciri-ciri lapisan…..

a. Troposfer

b. Eksosfer

c. Ionosfer

d. Stratosfer

e. Mesosfer.

4. Salahs atu fungsi lapisan mesosfer adalah….

a. Mengandung gas ozon

b. Terjadinya pembentukan dan perubahan cuaca

c. Dapat memantulkan gelombang radio

d. Melindungi bumi dari hujan meteor

e. Kandungan utama oksigen

5. Perhatikan pertanyaan berikut!

1) Luas wilayah

2) Keadaan awan

3) Pola penggunaan lahan

4) Lamanya penyinaran matahari

5) Jenis vegetasi.

Faktor-faktor yang memengaruhi banyak sedikitnya panas matahari yang diterima oleh bumi adalah

nomor…

a. 1) dan 2)

b. 2) dan 3)

c. 2) dan 4)

d. 3) dan 4)

e. 4) dan 5)

6. Terbentuknya angin pasat karena……

a. Daerah bertekanan rendah dikelilingi oleh daerah yang bertekanan tinggi

b. Daerah bertekanan tinggi dikelilingi daerah yang bertekanan rendah.

c. Udara yang naik di daerah khatulistiwa yang setelah sampai dilapisan atas ,mengalir kearah kutub

dan turun didaerah subtropika

d. Gerakan massa udara yang terjadi akibat adanya perbedaan tekanan dua benua dan dua samudra

e. Angin yang bertiup dari daerah subtropika kedaerah tropika .

7. Perhatikan pertanyaan-pertanyaan berikut !

1) Massa udara bersifat panas yang mengandung banyak uap bertemu dengan massa udara dingin.

2) Massa udara panas kemudian naik, terjadi kondensasi, sehingga setelahnya turun hujan.

Hujan yang terjadi karena proses tersebut merupakan hujan …..

a. Zenithal

b. Orografis

c. Monsun

d. Sinklonal

e. Frontal

8. Udara dari pegunungan termasuk dalam lapisan troposfer. Pada lapisan troposfer berlaku hukum

geotermis yang berarti …..

a. Semakin tinggi tempat, suhu udara semakin naik

b. Semakin tinggi tempat, suhu udara semakin menurun

c. Ketinggian tempat tidak berpengaruh pada suhu udara

d. Ketinggian tempat tidak berpengaruh pada kelembapan udara

e. Suhu udara kadang naik dan kadang turun dengan bertambahnya ketinggian tempat

9. Berdasarkan posisi geografis garis lintang, penyebab terjadinya perbedaan iklim dan cuaca di

berbagai tempat adalah unsur …..

a. Curah hujan

b. Kelembapan udara

c. Penyinaran matahari

d. Angin

e. Awan

10. Di Indonesia jarang sekali terjadi angin siklon, karena …..

a. Suhu udara di semua daerah hampir sama

b. Jauh dari perairan yang luas

c. Letak Indonesia dekat khatulistiwa

d. Terhalang oleh banyaknya selat

e. Terhalang oleh pegunungan sirkum