Dalam keadaan kering susunan udara terdiri a Nitrogen

Dalam keadaan kering susunan udara terdiri a) Nitrogen (N 2)dalam atmosfer sukar bersenyawa dengan unsur lain. b) Oksigen (O 2) sifatnya aktif bersenyawa dengan unsur lain dalam proses oksidasi c) Karbondioksida (CO 2) manfaatnya : 1) Mengabsorpsi panas pancaran matahari 2) Mengubah zat hara menjadi karbohidrat dalam proses fotosintesis

Unsur – unsur kimia yang sifatnya permanen Unsur kimia Lambang Kimia Volume (%) Nitrogen N 2 78. 084 Oksigen O 2 20. 946 Argon Ar 0. 934 Neon Ne 0. 00001818 Helium He 0. 00000525 Kripton Kr 0. 00000114 Xenon Xe 0. 00000087 Hidrogen H 2 0. 0000005 Metan CH 2 0. 000005 Nitrous Oksida N 2 0 0. 000005

Unsur kimia yang sifatnya non permanen Unsur kimia Lambang Kimia Uap air H 2 O Karbondioksida CO 2 Sulfurdioksida SO 2 Amonia NH 3 Radon R Debu partikel garam

B. LAPISAN ATMOSFER

TROPOSFER • Troposfer merupakan lapisan terbawah atmosfer dengan ketinggian 0 -10 km di atas perbukaan bumi. • Tebal troposfer sekitar 10 km. • Pada lapisan ini terjadi peristiwa cuaca dan iklim • Lapisan ini masih memungkinkan manusia untuk bernafas dengan bebas. • Lapisan ini juga merupakan lapisan atmosfer yang mengandung uap air dan karbondioksida terbanyak dibandingkan dengan lapisan-lapisan lainnya.

TROPOSFER • Tebal lapisan berbeda – beda setiap tempat : di daerah ekuator tebalnya 16 km, didaerah lintang sedang (30 ° - 60 LU/LS) 11 km, dan didaerah kutub 8 – 9 km • Proses perambatan suhu udara pada lapisan ini berlangsung secara adveksi, konduksi dan turbulensi a) adveksi : perambatan panas yang berlangsung karena udara bergerak secara horizontal (mendatar) sehingga daerah lain yang tidak panas akan menjadi panas

TROPOSFER B). Konveksi : proses pemindahan/ perambatan panas yang molekul zat penghantarnya ikut bergerak c). Konduksi : proses pemindahan /perambatan panas yang molekul zat penghantarnya tidak ikut bergerak d). Turbulensi : proses perambatan panas karena udara bergerak secara tidak teratur / berputar - putar

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Troposfer Pelangi : busur warna di udara (merah, jingga, orange, kuning, hijau, biru, nila dan ungu) sebagai akibat pemantulan dan pembiasan sinar matahari oleh titik – titik air hujan. Halo : lingkaran sinar putih yang mengelilingi bulan atau matahari, karena sinar matahari / bulan menembus kristal 2 es pada awan lalu dibiaskan. Aurora : cahaya yang terjadi pada lapisan ionosfer di daerah kutub akibat penyinaran ion – ion bermuatan listrik oleh partikel radiasi matahari berenergi sangat tinggi. Fatamorgana : suatu ilusi optik disebabkan pantulan cahaya oleh lapisan udara dengan suhu berlainan dekat permukaan tanah. Kilat : aliran listrik dalam bentuk sinar atau cahaya yang muncul secara tiba – tiba antara dua awan atau antara awan dengan bumi yang bermuatan listrik tegangan tinggi. Guntur : suara menggelegar yang menyertai terjadinya kilat. Kabut : uap air yang berkondensasi berubah menjadi titik – titik air yang sangat kecil yang kemudian melayang – layang dekat permukaan bumi.

Gejala dan fenomena • Aurora adalah fenomena alam yang menyerupai pancaran cahaya yang menyala-nyala pada lapisan ionosfer dari sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh Matahari (angin surya). Di bumi, aurora terjadi di daerah di sekitar kutub Utara dan kutub Selatan magnetiknya. Aurora yang terjadi di daerah sebelah Utara dikenal dengan nama Aurora Borealis, aurora sering terlihat kemerah-merahan di ufuk utara seolah-olah Matahari akan terbit dari arah tersebut. Aurora borealis selalu terjadi di antara September dan Oktober dan Maret dan April. Fenomena aurora di sebelah Selatan yang dikenal dengan Aurora Australis mempunyai sifat-sifat yang serupa. Tapi kadang-kadang aurora muncul di puncak gunung di iklim tropis.

Lanjutan • Kabut adalah uap air yang berada dekat permukaan tanah berkondensasi dan menjadi mirip awan. Hal ini biasanya terbentuk karena hawa dingin membuat uap air berkondensasi dan kadar kelembaban mendekati 100%. • Ada beberapa macam kabut: kabut adveksi kabut angin kabut basah kabut es kabut lembah kabut radiasi kabut uap kabut udara tropis

PELANGI • Pelangi atau bianglala adalah gejala optik dan meteorologi berupa cahaya beraneka warna saling sejajar yang tampak di langit atau medium lainnya. Di langit, pelangi tampak sebagai busur cahaya dengan ujungnya mengarah pada horizon pada suatu saat hujan ringan. Pelangi juga dapat dilihat di sekitar air terjun yang deras.

STRATOSFER • Terletak pada ketinggian 10 – 50 km dari permukaan bumi. • Terdapat lapisan ozon (sebuah lapisan yang berfungsi sebagai tirai pelindung dari radiasi ultraviolet yang membahayakan yang berasal dari matahari) • Menyerap radiasi sinar ultraviolet • Tidak terdapat uap air, awan atau debu atmosfer • Struktur pada lapisan atmosfer stratosfer ini kurang padat jika dibandingkan dengan lapisan atmosfer lainnya.

MESOSFER • Terletak pada ketinggian 50 – 80 km dari permukaan bumi. • Lapisan ini menjadi tameng bumi dari jatuhan meteor dan benda-benda angkasa lainnya. • Temperatur terendah di mesosfer kurang dari -810 °C, dan pada puncak mesosfer suhunya bisa mencapai -1000 °C. • Kepadatan gas-gas yang terdapat di lapisan atmosfer ini sudah mulai berkurang. • Mesosfer memiliki lapisan ion atau udara yang bermuatan listrik yang disebut sebagai lapisan D (Kennelly) yang letaknya di ketinggian 50 -70 km di atas permukaan bumi. • Atom-atom pada lapisan ini terionisasi dan mampu memantulkan pancaran radio gelombang pendek. • Area ini sering dinamakan ionosfer. Ionosfer ini memiliki peranan penting dalam penggunaan komunikasi radio global.

THERMOSFER • Terletak pada ketinggian 80 – 800 km dari permukaan bumi. • Disebut juga lapisan ionosfer • Lapisan ini memiliki kerapatan udara yang sangat renggang sehingga hampir mendekati kondisi ruang hampa udara. • Udara di lapisan ini cukup padat dan masih mampu membakar meteor yang sedang melaju turun pada ketinggian 300 km. • Hampir semua atom gas pada lapisan ini mengandung muatan listrik akibat terionisasi oleh radiasi matahari dan lain-lain. • Lapisan termosfer ini sangat berguna dalam bidang komunikasi. • Lapisan inilah yang memantulkan gelombang-gelombang radio ke bumi yang dapat diterima di seluruh dunia. (E. Heavyside =disebabkan sinar X, F. Appleton = disebabkan sinar UV)

EKSOSFER • Eksosfer lapisan atmosfer kelima, terletak pada ketinggian 800 -1000 km dari permukaan bumi. • Lapisan ini merupakan lapisan paling panas • Molekul debu dapat meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3. 150 km dari permukaan bumi • Lapisan ini disebut juga ruang antarplanet dan geostasioner • Lapisan ini sangat berbahaya karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari angkasa luar. • Lapisan ini disusun oleh gas hidrogen sebagai gas penyusun utamanya. • Di lapisan ini diisi oleh lapisan ultraviolet.

Batasan atmosfer

B. UNSUR – UNSUR IKLIM DAN CUACA 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) SUHU UDARA KELEMBABAN UDARA CURAH HUJAN TEKANAN UDARA ANGIN RADIASI MATAHARI AWAN

1. Suhu udara (Termograf)

Suhu udara Pemanasan udara melalui 2 proses : 1. Pemanasan secara langsung melalui : a) Proses absorpsi : penyerapan unsur radiasi matahari (sinar gama, sinar-X, ultraviolet). Unsur yang menyerap radiasi matahari adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen dan debu b) Proses refleksi : pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali keangkasaoleh butir air (H 2 O, awan, partikel lain)

Suhu udara c). Proses difusi : sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Pemanasan secara tidak langsung melalui proses konduksi, konveksi, adveksi, turbulensi

Heliograf

Konversi suhu Celsius °C = K − 273, 15 Fahrenheit °F = K × 1, 8 − 459, 67 Réaumur °Ré = (K − 273, 15) × 0, 8

Penghitungan suhu 1. 2. 3.

Waktu Suhu 01. 00 27. 6 09. 00 29. 2 17. 00 30. 4 CONTOH SOAL 02. 00 27. 4 10. 00 29. 3 18. 00 30. 2 Dari tabel di samping hitunglah suhu rata – rata nya 03. 00 27. 4 11. 00 30. 5 19. 00 29. 8 04. 00 27. 2 12. 00 31. 5 20. 00 29. 2 05. 00 27. 3 13. 00 32. 3 21. 00 28 06. 00 27. 6 14. 00 33. 6 22. 00 27. 8 07. 00 28 15. 00 31. 4 23. 00 27. 6 08. 00 28. 5 16. 00 31. 2 24. 00 27. 5

CONTOH SOAL 1. Suatu tempat pada ketinggian 0 m memiliki suhu 32 C. jika gunung leuser berketinggian 2650 m dan gradien temperatur vertikalnya 0. 6 C, maka suhu puncaknya adalah…………

CONTOH SOAL 1. Tinggi rata – rata daerah dieng adalah 2000 meter. Berapakah temperatur rata – rata…. 2. Suhu udaara di atas permukaan laut aru adalah 27. 5 °C. jika jaya wijaya berada pada ketinggian 4750 meter, berapakah suhu puncaknya……

Lanjutan

Sudut datang sinar matahari Lintang Lamanya waktu penyinaran matahari 0° 12 jam 17 ° 13 jam 41 ° 15 jam 49 ° 16 jam 63 ° 20 jam 66, 5 ° 24 jam 67, 5 ° 1 bulan 90 ° 6 bulan

Lamanya waktu penyinaran v. Daerah disekitar khatulistiwa : daerah ini menerima sinar matahari relatif tetap sepanjang tahun. Amplitudo suhu tertinggi dan suhu terendah tidak terlalu tinggi v. Daerah lintang 40 ° 50 ° : daerah ini periode siang hari pada musim panas antara 15 – 16 jam, pada musim dingin panjang siang hari hanya sekitar 8 – 9 jam. Amplitudo suhu tahunan tinggi

Lamanya waktu penyinaran v. Di daerah lingkaran kutub 66. 5 ° : daerah ini pada musim panas panjang siang hari mencapai 24 jam, sebaliknya panjang malam hari mencapai 24 jam pada musim dingin v. Didaerah kutub 90 ° LU dan 90° LS : daerah ini periode siang dan malamnya adalah 6 bulan sekali

Sifat permukaan bumi v Salah satu fisik daratan adalah cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan panas v Sifat lautan adalah lambat menerima panas dan lambat pula melepas panas

Tingkat perawanan atmosfer

Tingkat perawanan atmosfer

Ketinggian tempat Gejala menurunnya suhu terhadap ketinggian tempat terjadi sebagai akibat : Ø Uap air dan debu atmosfer (yang berfungsi sebagai penyerap panas) semakin keatas semakin sedikit Ø Kepadatan udara makin keatas makin renggang Ø Pemanasan udara yang terbanyak berasal dari bumi, hasil pancaran sinar matahari

2. Kelembaban udara

Alat ukur

Lanjutan

Tekanan udara

Tekanan udara vertikal Secara vertikal, makin keatas tekanan udara semakin menurun dipengaruhi oleh : ü Komposisi gas penyusunnya (atmosfer terutama H 2 O) makin keatas makin berkurang ü Sifat udara dapat dimampatkan, sedangkan kekuatan gravitasi makin keatas makin lemah ü Adanya variasi suhu secara vertikal, yaitu diatas troposfer( 12 – 50 km) dpal, makin tinggi tempat suhu makin naik

Tekanan udara horisonthal

Lintang tempat Perbedaan lintang menimbulkan perbedaan suhu, sedangkan perbedaan suhu menimbulkan perbedaan tekanan

3. Curah hujan

Lanjutan

Berdasarkan butiran 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Gerimis : diameter < 0, 5 mm Hujan salju : kristal 2 es Hujan batu es Hujan deras : diameter ± 7 mm Inti kondensasi : diameter 0, 0002 mm Tetes awan : diameter 0, 02 mm Tetes hujan : diameter 2 mm

Proses terjadinya hujan

Lanjutan

Lanjutan

ANGIN Faktor terjadinya angin, yaitu: • Gradien barometris Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin. • Letak tempat Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis khatulistiwa. • Tinggi tempat Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil. • Waktu Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari

JENIS ANGIN • ANGIN LAUT angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09. 00 sampai dengan pukul 16. 00 di daerah pesisir pantai. Angin ini biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut • ANGIN DARAT angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20. 00 sampai dengan jam 06. 00 di daerah pesisir pantai. Angin jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahu bertenaga angin sederhana

Gambar angin lokal

Lanjutan • Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari. • Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung yang terjadi pada malam hari. • Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis. angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.

Jenis angin fohn Ø Gending (probolinggo, pasuruan) Ø Kumbang (cirebon, tegal) Ø Brubu (ujung pandang) Ø Wambrau (biak) Ø Bohorok (Deli) Ø Chinook (Kanada) Ø Fohn (Alpina utara) Ø Harmattan (afrika) Ø Khasmir (afrika) Ø Siroco (italia selatan) Ø Bora ( Yugoslavia) Ø Mistral (Perancis)

Gambar angin lokal

Angin muson • Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan. Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s. • Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah- celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.

Gambar angin periode bulanan

Gambar angin muson

Angin barat • Angin yang bergerak dari maksimum subtropik ke daerah minimum sub polar

Angin timur • Angin yang bergerak dari maksimum kutub menuju ke daerah minimum sub polar

Angin Pasat • Angin yang bertiup dari maksimum subtropik (30 - 40°) ke daerah minimum khatulistiwa • BBU : angin pasat timur laut • BBU : angin pasat tenggara

Angin Antipasat • Angin yang bergerak dari maksimum khatulistiwa ke daerah minimum subtropik • BBU : angin antipasat barat daya • BBS : angin antipasat barat laut

Angin umum

POLA GERAKAN ANGIN Ø Adveksi : gerakan udara yang berlangsung secara horizontal : angin passat, angin barat, angin timur : angin darat dan angin laut Ø Konveksi : gerakan udara yang berlangsung secara vertikal : angin didaerah ekuator : hujan konveksi/zenithal Ø Turbulensi : gerakan udara yang berlangsung secara tidak beratur : hujan yang lebat dan merusak

Awan

Skala 1. 2. 3. 4. 5. Skala beaufort : skala angin Skala fujita : skala tornado Skala torricelli : skala tekanan Skala richter, skala mercalli : skala gempa Skala safir – simpson : skala hurricane

Radiasi matahari