dinamika perubahan atmosfer dan dampaknya terhadap kehidupan
advertisement
Unsur gas yang dominan di atmosfer: Nitrogen : 78,08% Oksigen : 20,95% Argon : 0,95% Karbon dioksida : 0,034% Ozon (O3) mempunyai fungsi melindungi bumi dari radiasi sinar Ultraviolet Ozon sekarang ini mulai menipis akibat pengaruh CFC dan CO2 a. Kesehatan manusia b. Bahaya terhadap kesehatan air dan Ekosistem Laut c. Mempengaruhi pertumbuhan tanaman Dikenal Istilah : Greenhouse gasses Greenhouse effect Global Warming Gas rumah kaca adalah gas-gas yang ada di atmosfer yang menyebabkan efek rumah kaca. Gas-gas tersebut sebenarnya muncul secara alami di lingkungan, tetapi dapat juga timbul akibat aktivitas manusia. Gas-gas itu antara lain adalah Karbon diokasida (CO2), Metan (CH4), Nitrous Oksida (N2O), Hydrofluorokarbon (HFC), Perfluorokarbon (PFC) dan Sulfur heksaflorida (SF6) Gas rumah kaca yang paling banyak adalah uap air yang mencapai atmosfer akibat penguapan air dari laut, danau dan sungai. Karbondioksida adalah gas terbanyak kedua. Ia timbul dari berbagai proses alami seperti: letusan vulkanik; pernapasan hewan dan manusia (yang menghirup oksigen dan menghembuskan karbondioksida); dan pembakaran material organik (seperti tumbuhan). Gas rumah kaca yang terjadi secara alami adalah CO2, methane. Sedangkan gas yang dihasilkan akibat aktifitas manusia antara lain CO2 (Proses pembakaran bahan bakar fosil), NO2 (aktifitas pertanian dan industri), CFC, HFC, PFC (proses industri dan konsumen) Karbondioksida dapat berkurang karena terserap oleh lautan dan diserap tanaman untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Fotosintesis memecah karbondioksida dan melepaskan oksigen ke atmosfer serta mengambil atom karbonnya. Selubung gas rumah kaca tepatnya terdapat di lapisan troposfer pada ketinggian 7-16 km diatas permukaan bumi. Istilah yang digunakan untuk menjelaskan meningkatnya suhu udara di permukaan bumi, akibat terus meningkatnya konsentrasi CO2 dan gas-gas rumah kaca (GRK) anthropogenic lainnya di atmosfer Sinar matahari memanaskan laut dan daratan. Permukaan bumi yang memanas, kemudian meradiasikan panas dalam bentuk sinar inframerah keruang angkasa. Sebagian sinar inframerah tersebut diserap oleh gas-gas rumah kaca yang terdapat di atmosfer, seperti uap air dan karbon dioksida. Dengan demikian panas terperangkap, tidak dapat lepas keruang angkasa, sehingga suhu permukaan bumi naik. Jika efek rumah kaca tidak ada, suhu permukaan bumi akan menjadi 33oC lebih rendah dibandingkan sekarang, sehingga berada dibawah titik beku air. Jadi dalam kondisi normal, efek rumah kaca ini sebenarnya diperlukan, agar bumi menjadi nyaman untuk dihuni. Kadar alami karbon dioksida di atmosfer ini, dikendalikan oleh interaksi yang berlangsung antara atmosfer, lautan dan biospher, yang dikenal sebagai daur geokimia karbon. Aktifitas manusia yang melepaskan karbon berlebihan, telah mengganggu daur karbon ini. Akibatnya kadar karbondioksida di atmosfer bertambah tinggi, yang selanjutnya meningkatkan efek rumah kaca tersebut. Pemanasan global adalah terjadinya kecenderungan meningkatnya suhu udara dipermukaan bumi dan lapisan atmosphere bawah dari waktu ke waktu, akibat terjadinya efek rumah kaca (green house effect). Hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada dekade sekarang ini telah terjadi kenaikan rata-rata suhu udara antara 0.30.6oC. Bila emisi gas-gas rumah kaca terus meningkat dengan laju peningkatan seperti sekarang maka diperkirakan pada tahun 2030 rata-rata kenaikan suhu udara akan berkisar antara 3 - 5oC dan menyebabkan perubahan iklim global. Adanya gas-gas rumah kaca di atmosfir menyebabkan efek rumah kaca di bumi. Konsentrasi gas-gas rumah kaca yang tidak seimbang di atmosfir mengakibatkan pemanasan global dan perubahan iklim. Dampak peningkatan konsentrasi gas rumah kaca: - Peningkatan radiasi gelombang panjang - Mempengaruhi variasi dan kecenderungan peningkatan suhu udara Gas Sumber Antropogenik utama Waktu residu Umur (tahun) Bulanan 0,4 CO Pembakaran bahan bakar fosil dan biomas 100 tahunan 7 CO2 Pembakaran bahan bakar fosil dan Pembabatan hutan Pertanaman padi Peternakan, tanam Produksi bahan bakar fosil 10 tahunan 11 Pembakaran bahan bakar fosil dan biomas harian *** Pemupukan Nitrogen Pembabatan hutan Pembakaran biomas 170 tahunan 150 CH4 Nox NO2 SO2 CFCs Pembakaran bahan bakar fosil Harian – mingguan dan emisi bahan bakar Semprotan aerosol, pendingin, busa 60-100 tahunan *** 8-110 1. Penyinaran Matahari Beberapa hal yang mempengaruhi pemanasan permukaan bumi oleh sinar matahari : a. Sudut datang sinar matahari b. Lamanya penyinaran c. Ketinggian tempat d. Keadaan/ kondisi udara e. Angin dan arus laut f. Keadaan tanah g. Sifat permukaan (darat cepat menerima panas dari pada lautan) a. Konduksi (bersinggungan) : molekul udara bersinggungan dengan permukaan bumi yang menyimpan panas b. Konveksi : pemanasan secara vertical. c. Adveksi: penyebaran panas secara horizontal d. Turbulensi: penyebaran panas secara berputar 2. Suhu Udara Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6oC. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 1oC. Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus: Tx = To – (0,6 x h/100) Keterangan: Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui h = tinggi tempat (x) 3. Tekanan Udara Tekanan udara: tekanan yang disebabkan oleh gaya berat udara itu sendiri. Alat ukur : Barometer Altimeter : alat ukur tekanan udara yang dapat digunakan untuk menentukan ketinggian tempat 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). 1 mb = 3/4 mm tekanan air raksa (t.a.r) atau 1.013 mb = 76 cm t.a.r = 1 atmosfer 4. Angin Angin: udara yang bergerak. Hukum Buys Ballot : “Angin bertiup dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum, di daerah selatan katulistiwa berbelok kaearah kiri dan di utara katulistiwa kearah kanan”. Alat ukur : Anemometer Ada tiga hal penting yang menyangkut sifat angin yaitu: a. Kekuatan angin b. Arah angin c. Kecepatan angin 5. 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. 6. Kelembaban Udara Uap air yang terkandung di udara. Ada dua macam kelembaban udara: a) Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m³ udara. b) 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 g uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang dapat dikandungnya pada suhu 20oC = 20 g Jadi kelembaban relatif udara itu = 14/20 x 100% = 70% Pengukuran a.l. Dengan termometer bola basah-bola kering 7. Curah Hujan Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Rain gauge atau Ombrometer. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama disebut Isohyet. Hujan ialah peristiwa sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer ke permukaan bumi. a. Berdasarkan curah hujannya , dibedakan menjadi: 1) hujan sedang, 20 - 50 mm per hari 2) hujan lebat, 50-100 mm per hari 3) hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari b. Berdasarkan ukuran butirannya, hujan dibedakan menjadi: 1) hujan gerimis/drizzle, diameter butirannya kurang dari 0,5 mm. 2) hujan salju/snow, terdiri dari kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku. 3)hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku. 4) hujan deras/rain, yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperaturnya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm. c. Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan atas: a) 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. b)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. 3)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.