Pada siklus panjang, uap air yang berasal dari lautan ditiup oleh
angin ke atas daratan. Adanya pendinginan yang mencapai titik beku pada
ketinggian tertentu, membuat terbentuknya awan yang mengandung kristal es. Awan tersebut
menurunkan hujan es atau salju di pegunungan. Di permukaan bumi es mengalir dalam
bentuk gletser, masuk ke sungai dan selanjutnya kembali ke lautan.
Hidrosfer di muka bumi selanjutnya akan dikelompokkan menjadi dua,
yaitu perairan darat dan perairan laut.
Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan
akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air. Jika lapisan kedap air
retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke
permukaan disebut mata air artesis. Air artesis dapat dapat diperoleh
melalui pengeboran.
Sumur
pengeborannya disebut sumur artesis.
Air permukaan adalah wadah air yang terdapat di permukaan bumi.
Bentuk air permukaan meliputi sungai, danau, rawa.
Sungai terdiri dari 3 bagian, yaitu bagian hulu, bagian tengah dan
bagian hilir.
Bagian
Dalam Bumi
Ada tiga lapisan utama bagian dalam bumi,
yaitu : inti,
mantel dan kerak.
Inti bumi (terdiri dari besi dan nikel)
Inti bumi mempunyai jari-jari ± 3450 km,
dengan
volume kurang dari 20% volume bumi.
Inti bumi ada 2 yaitu :
Inti dalam: padat, jari-jari ± 1200 km, suhu
± 4800° C. Tersusun dari kristal besi atau
kristal besi nikel.
Inti luar: zat cair yang sangat kental,
ketebalan ±
2250 km, suhu ± 3900°C.
Mantel
Ketebalan ± 2900 km, suhu ± 1500°C
- 3000°C, tersusun oleh batuan yang mengandung
silikat
dan magnesium.
Kerak
Ada dua macam kerak: kerak benua dan kerak
lautan, ±
65% merupakan kerak lautan. Kerak pembentuk
benua bernama
sial (silikon alumunium), ketebalannya ± 30
km,
dan di daerah pegunungan ± 70 km. Di bawah
sial
terdapat sima (silikon, magnesium). Sima juga
membentuk
kerak bawah laut dengan ketebalan ± 6 km.
LITOSFER
(KULIT
BUMI)
Litosfer merupakan bagian luar bumi yang
berfungsi sebagai
pembungkus. Litosfer berasal dari kata lithos =
batuan
dan sphere = lapisan.
Unsur penyusun litosfer adalah oksigen
(46,6%), silikon
(27,7%), alumunium (8,1%), besi 5%, kalsium
3,6%, natrium
2,8%, kalium 2,6%, magnesium 2.1%.
Jenis-jenis
batuan:
Batuan beku
Batuan beku adalah batuan yang berasal dari
pembekuan
magma. Mineral utama pembentuk batuan beku
adalah kuarsa,
feldspar, piroksin dan hornblende, mika,
magnetit dan
olivin.
Kuarsa adalah suatu mineral yang keras
tersusun
oleh senyawa silikon dan oksigen.
Feldspar berwarna terang sampai gelap,
mengandung
kalium, natrium, kalsium, alumunium, silikon
dan oksigen.
Piroksin dan hornblende warnanya lebih
gelap
dan lebih berat dari feldspar, terdiri dari
berbagai
logam ditambah silikon dan oksigen.
Mika adalah mineral yang menyerupai
lapis, terdiri
dari alumunium, oksigen dan silikon.
Magnetit merupakan senyawa besi dan
oksigen.
Olivin adalah mineral hijau yang
terdiri dari
besi, magnesium, oksigen dan silikon.
Batuan
beku dibagi
menjadi 3 macam:
- Batuan
beku dalam,
terjadi dari pembekuan magma yang
berlangsung perlahan-lahan
ketika masih berada jauh di dalam kulit
bumi, ukuran
mineral besar dan berbutir kasar.
Contoh:
Granit : mengandung kuarsa, feldspar,
hornblende
dan mika, tekstur rata. Diorit :
tidak mengandung
kuarsa, tekstur rata. Gabbro : batuan
yang
didalamnya terdapat mineral berwarna gelap. - Batuan
beku luar/leleran,
terjadi dari pembekuan magma di permukaan
bumi. Berlangsung
sangat cepat, mempunyai ciri berbutir halus.
Contoh:
Basalt : berwarna hitam, coklat,
abu-abu tua
atau hijau tua. Riolit : berkomposisi
seperti
granit, bertekstur porfirik (campuran butir
halus
dan kasar), mengandung kristal feldspar,
kuarsa dan
mika. Andesit : diorit yang keluar di
permukaan
bumi. Obsidian/batu kaca: batuan
bersinar yang
berwarna hitam, abu-abu, kuning atau coklat.
Scoria
dan purnice/batu apung : batuan beku
luar yang
mengandung rongga-rongga gas dan merupakan
hasil pembekuan
lava. - Batuan
beku korok,
terjadi dari magma yang membeku di lorong
antara sarang
magma dan permukaan bumi berlangsung sangat
cepat.
Batuan
sedimen (endapan)
Berdasarkan proses pembentukannya dibedakan
menjadi:
- Batuan
sedimen
klastik
Merupakan batuan sedimen yang berasal dari
penghancuran
secara mekanis batuan asal. Contoh: pasir
dan batu
lampung (shale). - Batuan
sedimen
kimiawi
Batuan
yang pengendapannya terjadi proses
kimia, terbentuk
secara tidak langsung dan langsung.
Secara tidak langsung, batuan ini
dibentuk dari
reaksi biokimia oleh makhluk hidup,
misalnya
batu karang. |
|
Contoh
lain stalaktit dan stalagmit terjadi
dari air
hujan yang mengandung CO2 dan H2O
meresap pada
retakan batu gamping CaCO3.
Menghasilkan larutan
air kapur Ca(HCO3)2 yang mengalir ke
atap gua
kapur dan menetes. Tetesan yang ada di
atap
membentuk stalaktit (lihat gambar )
dan yang
di dasar membentuk stalagmit. |
|
Secara
langsung dibentuk dari penguapan air
pada endapan
sehingga mineral-mineralnya
tertinggal, contoh
garam dan gips. |
- Batuan
sedimen
organik
Adalah batuan yang dalam proses
pengendapannya dibantu
oleh organisme. Berdasarkan ukuran
butirannya dibedakan
menjadi 3, yaitu:
· Konglomerat : batu kerikil yang
saling
rekat.
· Batu pasir (sandstone) :
konglomerat
yang ukurannya lebih kecil.
· Batu lempung : batu lunak yang
disusun
oleh lapisan-lapisan tipis.
Batuan malihan (metamorfosis)
Batuan malihan adalah batuan yang berubah
karena pengaruh
suhu tinggi, tekanan yang besar dalam waktu
yang lama.
Batuan malihan dibedakan menjadi :
· Batuan malihan termik, contoh batu
pualam,
marmer dan antrasit.
· Batuan malihan dinamik (tekanan),
contoh
batu bara, batu asbak, batu pasir.
· Batuan malihan termik pneumatolitik,
contoh asimut mineral, topas (bahan akik) dan
batu permata.
Batuan
sedimen yang
berubah menjadi batuan malihan:
· Marmer (batu pualam) dari batu kapur
· Batu tulis (sabak) dari serpih
· Grafit (bahan pensil) dari karbon
· Kuarsa dari batu pasir
· Antrasit dari batu bara
Siklus
batuan
|
|
Keterangan:
A = magma
B1 = batuan beku dalam (plutonik)
B2 = batuan beku korok (porfirik)
B3 = batuan beku luar (efusif)
C1 = batuan sedimen klastis
C2 = batuan sedimen organik
C3 = batuan malihan termik
D1 = batuan malihan dinamik
D2 = batuan malihan termik
D3 = batuan malihan pneumatolitik |
1 =
pendinginan
2 = pengangkutan
3 = pelarutan
4 = organisma
5 = penambahan suhu dan tekanan yang lama
6 = penelanan oleh magma
TENAGA
ENDOGEN
Tenaga endogen adalah tenaga geologi yang
berasal dari
dalam bumi yang membentuk bangunan baru.
Tektonisme
Tektonisme adalah pergeseran dan perubahan
letak kerak
bumi dalam skala besar, meliputi: lipatan,
patahan dan
tektonisme lempeng.
Tektonisme lempeng : menerangkan peristiwa
perubahan
kedudukan lapisan permukaan bumi ke arah
mendatar ataupun
vertikal. Gerak relatif lempeng-lempeng bumi
adalah
divergen (saling menjauh), konvergen (saling
mendekat)
dan geseran. Batas antara dua lempeng yang
divergen
terjadi pelebaran dasar samudra. Material
lebur panas
dari mantel akan mengisi celah yang terbentuk,
mendingin
di permukaan bumi membentuk dasar samudra.
Tumbukan antara lempeng samudra dan lempeng
benua akan
menyebabkan lempeng samudra menggeser ke bawah
dan terbentuk
palung laut. Daerah persentuhannya disebut
subduction
zone.
Apabila dua lempeng samudra saling bertumbukan
akan
menimbulkan pegunungan berapi di dasar
samudra. Pegunungan
berapi yang muncul dipermukaan laut disebut
busur-busur
pulau (island arcs).
Bila dua lempeng benua saling bertumbukan,
maka pada
ujung kedua lempeng akan terbentuk lekukan
membentuk
suatu jalur pegunungan, misalnya pegunungan
Himalaya.
Untuk geseran lempeng akan menimbulkan
tranformasi fault.
Gempa bumi umumnya terjadi disepanjang
tranformasi fault
ini.
Pada tahun 1968 ditetapkan bahwa litosfer
terdiri atas
enam lempeng utama yaitu lempeng Afrika,
lempeng Amerika,
lempeng Pasifik, lempeng Eurasia, lempeng
India (lempeng
Australia) dan lempeng Antartika.
Lipatan terjadi oleh pergerakan perlahan dan
kontinyu,
berlawanan dengan pergerakan mendadak pada
fault. Pada
lipatan, bagian yang naik dinamakan antiklin
sedangkan
yang turun dinamakan sinklin.
Tenaga endogen yang lebih cepat dapat
menyebabkan lapisan
kerak bumi yang kaku atau rapuh tidak dapat
membentuk
lipatan, melainkan terputus-putus membentuk
patahan.
Vulkanisme
Vulkanisme adalah peristiwa naiknya magma dari
bagian
dalam bumi sehingga sebagian magma muncul ke
permukaan
bumi, dan sebagian lagi menyusup ke dalam
lapisan kerak
bumi. Vulkanisme merupakan gejala yang
ditunjukkan oleh
gunung berapi. Yang menyebabkan magma naik
adalah energi
dorong yang berasal dari gas-gas yang
terkandung dalam
magma. Makin dalam asal magma letusan gunung
makin kuat.
Erupsi (ekstrusi magma) adalah peristiwa
naiknya magma
dari dalam bumi, yang terdiri dari erupsi
leleran (efusif)
dengan ciri munculnya leleran lava dipermukaan
bumi
dan erupsi ledakan (eksplosif) dengan ciri
butiran magma
disemburkan dan memadat yang disebut efflata
Bahan-bahan yang dikeluarkan oleh tenaga
vulkanisme:
· Benda padat (eflata) misalnya debu, pasir,
kerikil
· Benda cair misalnya lava, lahar panas dan
lahar
dingin.
· Gas misalnya solfatar (H2S), fumarol, mofet
Intrusi magma adalah naiknya magma di dalam
lapisan
litosfer yang memotong/menyusup kedalam
lapisan-lapisan
litosfer, tetapi tidak mencapai permukaan
bumi. Intrusi
magma berbentuk batolit, lakolit, sill (keping
intrusi),
dike (gang intrusi) dan diatrema.
Manfaat vulkanisme:
· Sumber mineral
· Menyuburkan daerah pertanian
· Obyek wisata
Gempa Bumi
Gempa bumi adalah getaran kerak bumi yang
disebabkan
oleh kekuatan-kekuatan dari dalam bumi. Ilmu
yang mempelajari
gempa bimi dinamakan seismologi.
Istilah-istilah dalam
ilmu gempa:
- Hiposentrum,
yaitu sumber gempa didalam lapisan bumi.
- Episentrum,
yaitu titik atau garis dipermukaan bumi yang
tepat
tegak lurus di atas hiposentrum
- Homoseista,
yaitu garis yang menghubungkan tempat-tempat
dipermukaan
bumi yang dilalui gempa pada waktu yang
sama.
- Isoseista,
yaitu garis dipermukaan bumi yang
menghubungkan tempat-tempat
dengan intensitas yang sama.
- Makroseisma,
yaitu daerah disekitar episentrum yang
mengalami kerusakan
terhebat akibat gempa.
- Pleistoseista,
yaitu garis pada peta gempa yang megelilingi
makroseisma.
Klasifikasi
gempa:
- Berdasarkan
penyebabnya
· Gempa tektonik, yaitu gempa yang
disebabkan
oleh pergeseran lapisan batuan pada daerah
patahan.
· Gempa vulkanik, yaitu gempa yang
diakibatkan
oleh aktivitas vulkanisme.
· Gempa guguran (gempa runtuhan), yaitu
disebabkan
oleh runtuhnya bagian gua.
· Gempa tumbukan, yaitu gempa yang
disebabkan
oleh meteor besar yang jatuh ke bumi. - Berdasarkan
bentuk
episentrum
· Gempa sentral, yaitu gempa yang
episentrumnya
titik
· Gempa linier, yaitu gempa yang
episentrumnya
garis. - Berdasarkan
kedalaman
hiposentrum
· Gempa dalam, yaitu lebih dari 300 km
· Gempa menengah, yaitu antara 100-300 km
· Gempa dangkal, yaitu kurang dari 100 km - Berdasarkan
jarak
episentrum
· Gempa lokal, yaitu episentrumnya kurang
dari
10000 km.
· Gempa jauh, yaitu episentrumnya sekitar
10000
km.
· Gempa sangat jauh, yaitu episentrumnya
lebih
dari 10000 km.
Selain
klasifikasi
gempa di atas dikenal juga gempa laut, yaitu
gempa yang
episentrumnya terdapat di bawah permukan laut.
Gempa
ini menyebabkan terjadinya gelombang pasang
yang dahsyat,
disebut tsunami.
Seismograf adalah alat pencatat gempa, sedang
seismogram
adalah rekaman atau hasil catatan seismograf.
TENAGA
EKSOGEN
Tenaga eksogen merupakan tenaga dari luar yang
mempunyai
sifat merusak.
Pelapukan
Pelapukan adalah perusakan batuan dari batuan
besar
menjadi batuan dengan butiran kecil. Jenis
pelapukan:
- Pelapukan
fisik/mekanik
disebabkan karena:
- perbedaan suhu yang tinggi
- pembekuan air di dalam celah batu
- mengkristalnya air garam
- pengelupasan - Pelapukan
kimiawi.
Pelapukan kimiawi yaitu pelapukan yang
disertai perubahan
susunan kimiawi batuan, misalnya asam
karbonat yang
berada dalam batu kapur akan bereaksi
menghasilkan
kalsium bikarbonat.
H2CO3 + CaCO3 -----> Ca(HCO3)2 - Pelapukan
organik
Pelapukan organik yaitu pelapukan yang
disebabkan
oleh tumbuh-tumbuhan dan binatang. Misalnya
pelapukan
oleh perpanjangan akar tanaman, pelapukan
oleh bakteri,
cacing, semut dsb.
Pengangkutan
Pengangkutan material yang sudah lapuk
dilakukan oleh:
- air yang mengalir
- gletser (es yang mencair)
- angin
- gravitasi bumi
Pengikisan
(erosi)
- erosi air sungai
- erosi air laut (aberasi)
- erosi gletser
- erosi angin.
HIDROSFER
Hidrosfer adalah kandungan air di
sekitar bumi.
70% permukaan bumi ditutupi oleh air,
dimana 98%
dari air dibumi adalah air garam. Ilmu
yang mempelajari
hidrosfer disebut hidrologi.
Siklus
air
Siklus air adalah rangkaian perpindahan
air dari
satu tempat ke tempat lainnya. Karena
panas matahari
air yang ada di muka bumi menguap.
Sambil naik
uap air mengalami kondensasi
(pengembunan). Di
daerah iklim dingin dan sedang uap air
akan berubah
wujud menjadi salju. Akibat kondensasi
uap air
akan mencair dan turun ke bumi sebagai
hujan.
Air hujan sebagian diserap tanah,
sebagian mengalir
dipermukaan bumi dan sisanya menguap.
Air tanah
keluar menjadi mata air dan mengalir di
sungai
menuju ke laut. Karena panas matahari
terjadi
penguapan lagi, demikian seterusnya.
Peristiwa
itu disebut siklus air.
|
|
Perairan
Laut
· Laut adalah kumpulan air yang memisahkan
pulau
dengan pulau, benua dengan benua dsb.
· Samudra adalah laut yang sangat luas.
· Teluk adalah laut yang menjorok masuk ke
daratan.
· Selat adalah laut yang terletak diantara dua
pulau.
Luas laut dibelahan bumi utara 61% dan
dibelahan bumi
selatan 81% dibandingkan luas daratan.
Kadar garam adalah banyak garam yang terdapat
didalam
tiap 1000 gram air laut.
Garam-garam
di air
laut terdiri dari:
Garam-garaman |
Rumus
|
Kadar
%
|
Natrium
klorida |
Na
Cl
|
2,3
|
Magnesium
klorida |
Mg
Cl2
|
0,5
|
Natrium
sulfat |
Na2
SO4
|
0,4
|
Kalsium
klorida |
Ca
Cl2
|
0,1
|
Kalium
klorida |
KCl
|
0,07
|
Lain-lain |
-
|
0,08
|
Jumlah |
3,45
|
Kadar garam
dipengaruhi
oleh:
- curah hujan
- penguapan
- banyak sungai yang masuk ke laut
Di daerah sub
tropik
(20° - 30° garis lintang) kadar garamnya
sangat
tinggi, karena sangat kurang hujan dan
penguapan tinggi,
misalnya di laut mati (24%), laut merah (4,1%)
dan laut
tengah (3,8%).
Di daerah tropik karena perbedaan suhu di
permukaan
(± 20 °C) dan dengan dasar laut (±0
°C) menyebabkan terjadinya gerakan vertikal
air
laut. Karena suhunya di permukaan laut terjadi
penguapan
paling banyak sehingga kadar garamnya tinggi.
Hal ini
menyebabkan kerapatan air di permukaan lebih
besar daripada
di bawahnya, akibatnya terjadi gerakan
vertikal air
laut (konveksi).
Warna Laut
- Laut
berwarna biru
karena sinar biru matahari paling banyak
dipantulkan.
- Laut
berwarna kuning
karena dasarnya mengandung warna kuning,
misalnya
sungai kuning.
- Laut
berwarna hijau
karena lumpur-lumpur yang diendapkan di
dekat pantai
yang memantulkan sinar hijau atau adanya
plankton-plankton
dalam jumlah besar.
- Laut
berwarna putih
karena permukaannya selalu tertutup es.
- Laut
berwarna ungu
karena adanya organisme kecil yang
mengeluarkan sinar-sinar
fosfor, misalnya laut Ambon.
- Laut
berwarna hitam
karena di dasarnya terdapat lumpur hitam,
misalnya
laut hitam.
- Laut
berwarna merah
karena banyak binatang-binatang kecil
berwarna merah
terapung, misalnya laut merah.
Arus Laut
Arus laut adalah perpindahan molekul air laut
yang pada
umumnya ke arah horisontal.
- Berdasrkan
suhunya
dibedakan:
Arus panas, jika suhu air arus itu
lebih panas
daripada suhu air laut sekitarnya. Umumnya
arus panas
disekitar katulistiwa. Misalnya, arus
pasifik utara
dari daerah tropik yang menyebabkan pantai
barat Amerika
Utara bebas es selama musim dingin.
Arus dingin, jika suhu air arus itu
lebih dingin
daripada suhu air laut sekitarnya. Umumnya
arus yang
menuju ke katulistwa dan arus yang menjauhi
daerah
kutub adalah arus dingin, Misalnya arus
Labrador. - Berdasarkan
faktor
penyebabnya:
Arus laut karena perbedaan massa jenis.
Arus
laut berpindah dari yang massa jenisnya
besar ke bagian
yang massa jenisnya kecil. Misalnya arus
atas dan
arus bawah di selat Gibraltar. Arus bawah
dari laut
Tengah (kadar garam 3,8%) ke dasar samudra
Atlantik
(kadar garam 3,5%), dan arus atas dari
sebaliknya.
Arus laut karena angin. Pengaruh
tiupan angin
pada permukaan laut menimbulkan arus
permukaan. Sesuai
dengan jenis anginnya maka ada arus tetap
dan arus
tengah tahunan. Ada dua jenis angin tetap
yaitu:
Angin pasat, bertiup dari timur laut ke
barat daya
di belahan bumi utara, dari tenggara ke
barat laut
di belahan bumi selatan. Angin barat,
bertiup dari
lintang 30° ke lintang 66,5°.
Arus laut karena perbedaan tinggi
permukaan laut.
Arus ini dinamakan arus konpensasi. Contoh
arus sungsang
katulistiwa yang terjadi di antara arus
katulistiwa
utara dan arus katulistiwa selatan, yang
menyebabkan
air laut pindah ke barat. Akibatnya
permukaan laut
di bagian barat samudra lebih tinggi
daripada permukaan
laut di bagian timur samudra. Sebagai
kompensasinya
timbul arus yang berlawanan arah dengan
kedua arus
tersebut.
Arus laut karena tertumbuk benua.
Contoh arus
kurosyiwo berasal dari samudra Pasifik yang
menuju
ke barat, Arus Australia timur berasal dari
arus katulistiwa
selatan di samudra Pasifik.
Gelombang
Laut
Gelombang laut adalah gerak melingkar
molekul-molekul
air laut yang tampak sebagai gerak naik turun.
Gelombang
laut disebabkan oleh hembusan air laut
dipermukaan air
laut.
Berdasarkan kedalaman laut dan panjang
gelombang
· Gelombang pendek, terbentuk di laut
dalam dimana kedalaman air laut lebih besar
dari panjang
gelombang.
· Gelombang panjang, terbentuk di laut
yang dangkal.
Berdasarkan bentuknya
· Gelombang osilasi, molekul-molekul
air
bergerak melingkar, terjadi di laut lepas.
· Gelombang translasi, arah gerak
molekul
searah dengan arah gerak penjalaran gelombang.
Terjadi
di dekat pantai karena gelombang dari laut
lepas pecah.
Pecahan-pecahan gelombang yang berwarna putih
disebut
gelora.
Perairan
Darat
Perairan darat dapat dibentuk oleh alam atau
oleh manusia.
Air tanah
Air tanah berasal dari air hujan yang meresap
ke dalam
tabah. Volumenya tergantung pada:
· jumlah curah hujan.
· lama curah hujan
· tingkat curah hujan
· lereng daratan
· derajat permeabilitas, yaitu ukuran
kemampuan
bahan untuk ditembus air.
· porositas, yaitu persen volume ruang suatu
bahan yang kosong.
· penutupan vegetasi dipermukaan bumi.
Klasifikasi
air
tanah
Zona penjenuhan dan zona aerasi. Air hujan
yang merembes
ke bawah akhirnya mencapai zona penjenuhan,
yaitu zona
dimana semua pori-pori batuan berisi air.
Batas zona
penjenuhan disebut meja air atau muka air
tanah. Zona
tak jenuh di atas meja air dinamakan zona
aerasi yaitu
zona dimana pori-pori tanah hanya sebagian
atau bahkan
tidak terisi air.
Air tanah dangkal adalah air tanah yang
terdapat
pada lapisan tanah di atas zona aerasi.
Air tanah dalam adalah air tanah yang
terdapat
pada lapisan tanah yang terdapat dalam zona
aerasi dan
zona penjenuhan.
Sumur artesis terjadi ketika aquifer (suatu
lapisan
batuan dimana air tanah dapat bergerak) yang
berpangkal
dari tempat yang tinggi berada di antara dua
lapisan
batuan kedap air yang miring. Jika dilakukan
pengeboran
pada tempat yang rendah, perbedaan ketinggian
pangkal
aquifer ini menyebabkan terjadi beda potensial
yang
besar, yang dapat mendorong air memancar
keluar dengan
kuat.
Masalah
air tanah
Pengambilan air tanah yang berlebihan dapat
menimbulkan:
- tanah amblas
- menurunkan meja air
- di daerah pantai menyebabkan intrusi air
asin
Sungai
Sungai adalah aliran air tawar dari sumber
alamiah di
daratan menuju dan bermuara di danau, laut
atau samudra.
Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu daerah
yang
terhampar disisi kiri kanan dari suatu aliran
sungai.
Pola
aliran sungai:
- Pola
aliran dendritik,
yaitu pola aliran berbentuk seperti pohon.
- Pola
aliran rektanguler,
yaitu pola aliran yang alirannya melalui
daerah patahan.
- Pola
aliran trellis,
yaitu pola aliran pada beberapa sungai yang
mendapat
tambahan air dari anak sungainya, di mana
arah alirannya
tegak lurus pada sungai tersebut.
- Pola
aliran radial,
yaitu pola aliran yang terjadi jika beberapa
sungai
mengalir keluar dari gunung atau sebuah
dome.
- Pola
aliran anular,
yaitu pola aliran yang merupakan variasi
dari pola
radial.
Hasil
bentukan sungai
Meander, yaitu bentuk aliran sungai
yang berkelok-kelok.
Ciri dari suatu rangkaian meander adalah
adanya leher
meander (bagian yang menyempit) yang dapat
menghasilkan
potongan berbentuk tapal kuda dan disebut
danau tapal
kuda.
Delta, yaitu suatu daratan yang
terletak di muara
sungai, terpisah dari laut dan terdiri dari
endapan
hasil pengikisan air sungai.
Klasifikasi
sungai
Berdasarkan asal air:
- sungai mata air
- sungai air hujan
- sungai pencairan es/salju
- sungai campuran
Berdasarkan letak alirannya:
- sungai di atas permukaan tanah
- sungai bawah tanah
- sungai campuran
Gletser
Gletser adalah massa besar es berbutir yang
terbentuk
dari timbunan salju, dan akibat gravitasi bumi
bergerak
menuruni lereng. Gleser dibedakan menjadi dua
macam,
yaitu:
· Gletser gunung/gletser lembah/gletser alpen,
terbentuk di puncak gunung.
· Gletser benua, berupa lembaran es yang
tebal.
Danau
Danau adalah kumpulan air yang terdapat dalam
suatu
cekungan.
Klasifikasi danau
- Danau
tektonik,
yaitu danau yang cekungannya terbentuk dari
lapisan
batuan yang mengalami patahan karena tenaga
endogen.
Contoh danau Toba, danau Poso dan danau
Towuti.
- Danau
vulkanik atau
danau kawah, yaitu danau yang cekungannya
terbentuk
karena letusan gunung berapi. Contoh danau
kawah gunung
Kelud, gunung Batur, gunung Ijen dan gunung
Galunggung.
- Danau
bendungan,
yaitu danau yang cekungannya terbentuk oleh
batu-batuan
yang berjatuhan dan membendung aliran
sungai.
- Danau
karst (dolina),
yaitu danau yang terbentuk karena batuan
kapur dilarutkan
oleh air hujan yang banyak mengandung CO2.
Contoh
danau karst di daerah pegunungan Sewu
Yogyakarta.
- Danau
glasial, yaitu
danau di daerah gletser.
Rawa
Rawa adalah genangan air dangkal dan penuh
dengan tumbuh-tumbuhan.
Waduk
Waduk adalah danau buatan manusia yang berguna
untuk
menampung air hujan dan air sungai. Contoh
waduk misalnya,
Jatiluhur, Kedungombo, Riam Kanan, dsb.
Manfaat waduk:
- mencegah banjir di musim hujan.
- mencegah kekeringan di musim kemarau
- pengairan
- pembangkit tenaga listrik
- perikanan darat
- olah raga air
- rekreasi.
ATMOSFER
Atmosfer adalah lapisan udara yang
menyelubungi bumi.
Semakin tinggi tekanan udaranya semakin kecil.
Manfaat
atmosfer:
· Pembakaran
· Tempat terjadinya awan
· Menahan sinar UV dari matahari
· Menstabilkan suhu udara di bumi
· Melindungi bumi dari hujan meteor
Struktur
Atmosfer:
Troposfer (0 - 10 km)
Merupakan lapisan paling bawah dan merupakan
lapisan
terpenting bagi makluk hidup. Laju
berkurangnya suhu
lingkungan adalah 6,4 °C tiap naik 1000 m.
Lapisan
ini juga disebut lapisan campuran, karena di
sini terjadi
percampuran udara karena gerak vertikal udara
yang kuat.
Mengandung 80% massa atmosfer dan merupakan
tempat terjadinya
peristiwa-peristiwa cuaca. Batas antara
lapisan troposfer
dan stratosfer adalah tropopause dengan
rata-rata ketinggian
12 km.
Stratosfer (10 - 50 km)
Pada lapisan ini suhu naik perlahan seiring
naiknya
ketinggian sampai ± 0 °C pada 50 km. Batas
antara stratosfer dan mesosfer disebut
stratopause (±
50 km) an di sini terdapat lapisan ozon.
Mesosfer (50 - 80 km)
Pada lapisan ini suhu mulai berkurang dengan
bertambahnya
ketinggian, hingga pada ketinggian 80 km
suhunya ±
- 80 °C. Batas antara mesosfer dan termosfer
adalah
mesopause.
Termosfer (80 - 400 km)
Lapisan ini disebut juga lapisan panas. Suhu
di lapisan
ini naik kembali seiring naiknya ketinggian.
Udara sangat
tipis tetapi dapat membakar meteorid
Eksosfer (400 km lebih)
Merupakan lapisan terluar, menyatu dengan
radiasi matahari.
Unsur penyusun utamanya adalah hidrogen.
Cuaca
Cuaca adalah keadaan udara disuatu tempat yang
tidak
luas dan biasanya tidak berlangsung lama.
Unsur-unsur
cuaca:
- Suhu
udara, diukur
dengan termometer.
Suhu udara harian diperoleh dengan
menentukan rata-rata
suhu sepanjang hari, demikian pula suhu
bulanan dan
tahunan.
Dari catatan suhu harian didapatkan:
- menjelang hujan, suhu udara meningkat
karena radiasi
matahari tertahan oleh awan.
- Suhu udara dataran rendah lebih tinggi
dari suhu
udara di dataran tinggi.
- Suhu udara daerah tropik lebih tinggi dari
daerah
sedang dan kutub. - Tekanan
udara diukur
dengan barometer.
Makin tinggi suatu tempat tekanan udaranya
makin berkurang,
karena lapisan udara makin tipis. Tekanan
udara mempunyai
satuan cm Hg, dengan standar pengukuran
adalah tekanan
udara permukaan laut sebesar 76,0 cm Hg.
Satuan yang
lain adalah milibar (mb) dimana 1 cm Hg =
13,3 mb.
Jenis barometer yang mudah dipindah-pindah
adalah
barometer aneroid. Barometer aneroid yang
dapat dipakai
mengukur ketinggian dari permukaan laut
disebut altimeter. -
Kelembaban udara
Kelembaban udara adalah banyaknya uap air
yang terkandung
dalam udara. Jumlah uap air maksimum yang
dikandung
udara disebut udara jenuh.
Kelembaban mutlak adalah banyaknya uap air
(dalam
gram) yang terkandung dalam 1 m3 udara.
Kelembaban
relatif adalah perbandingan antara massa uap
air yang
ada di udara dan massa uap air yang
dikandung oleh
udara jenuh.
RH = m/ms x 100%
Kelembaban relatif dipengaruhi oleh:
- kandungan uap air, makin banyak makin
tinggi
- suhu udara, udara dingin akan makin
tinggi.
Bila udara terus mendingin menyebabkan
kelebihan uap
air yang dikandung udara mengembun,
menghasilkan bintik-bintik
air yang melayang di udara (awan/embun).
Bila terus
bertambah banyak akhirnya akan turun menjadi
hujan.
Alat untuk mengukur kelembaban relatif udara
disebut
higrometer, yang bekerja berdasarkan sifar
rambut
ketika basah dan kering. - Angin
Angin adalah gerakan udara pada permukaan
bumi dari
daerah bertekanan tinggi ke daerah
bertekanan rendah.
Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang
bertekanan
sama disebut garis isobar.
Angin
lokal
Angin laut bertiup pada siang hari,
sedangkan angin
darat bertiup pada malam hari.
Angin lembah bertiup pada siang hari,
sedangkan
angin gunung bertiup pada malam hari
Angin turun yang kering adalah angin yang
bertiup
dari puncak gunung menuju lembah. Terjadi
karena
perjalanan naik banyak kehilangan
kandungan uap
airnya karena pendinginan udara. Untuk
udara yang
belum mengembun setiap naik 100 m suhunya
turun
1°C dengan proses adiabatik kering.
Setelah
udara mengembun, tiap naik 100 m suhu
turun 0,5°C
dengan proses adiabatik basah. Hal ini
menyebabkan
udara yang sampai di puncak gunung adalah
udara
kering. Udara ini akan turun melalui
sebelah sisinya,
dimana tiap turun 100 m suhunya naik 1°C,
sehingga
makin turun udara ini akan makin panas dan
dinamakan
angin turun yang kering. Yang termasuk
angin ini
adalah angin Bahorok, Kumbang, Gending,
Brubu, Wambrau,
Fohn, Chinook dan Sirocco di pantai barat
Italia.
Angin Chinook juga disebut pemakan salju.
Angin
musim (angin
muson)
Disebabkan oleh dua hal:
· Adanya dua daratan yang luas yang
berseberangan
terhadap katulistiwa
· Gerak semu tahunan matahari antara 23,5°
LU dan 23,5° LS
Pada bulan April-September udara bergerak
dari Australia
menuju Asia melalui Indonesia. Angin ini
dinamakan
angin musim timur. Karena berasal dari
daratan maka
udara yang dibawa kering.
Pada bulan Oktober-Maret udara bergerak
dari Samudera
Pasifik menuju Astralia melalui Indonesia
dan dinamakan
angin musim barat. Angin ini membawa
banyak uap
air dan menyebabkan hujan didaerah
Indonesia.
Angin
siklon dan
anti siklon
Perbedaan tekanan udara menghasilkan
gradien tekanan.
Jika bumi tidak berotasi, angin akan
bergerak tepat
searah dengan arah gradien tekanan. Karena
bumi
berotasi ada faktor lain yang mengubah
arah angin
dan dinamakan efek coriolis. Di belahan
utara efek
coriolis menarik angin ke kanan, dan
dibelahan selatan
menarik ke kiri. Tapi efek coriolis tidak
mempengaruhi
udara yang bergerak sepanjang katulistiwa.
Angin siklon adalah angin yang mengitari
suatu pusat
bertekanan rendah. Angin antisiklon adalah
angin
yang mengitari suatu pusat tekanan tinggi.
Di belahan utara, angin siklon bergerak
berlawanan
dengan arah putaran jarum jam dan angin
anti siklon
searah dengan arah putaran jarum jam,
demikian sebaliknya
di belahan bumi Selatan. Angin siklon
memiliki lintasan
spiral konvergen (makin mengecil) agak
naik. Antisiklon
memiliki lintasan spiral divergen (makin
membesar)
tang turun.
Siklon kecil yang terjadi setempat (siklon
lokal)
disebut tornado (pemilin) dengan kelajuan
antara
300-500 km/jam. Jenis angin siklon yang
sangat kuat
adalah siklon tropis, di India Barat
bernama hurricane
dan di Pasific Barat dikenal dengan nama
angin Topan.
Distribusi siklon tropis dikelompokkan
dalam enam
daerah:
· India Barat, Teluk Meksiko, Laut Karibia
· Pasifik Barat Laut (termasuk Filipina,
Laut Cina dan Jepang)
· Laut Arab dan Teluk Bengala
· Daerah Pantai Pasifik Timur Meksiko dan
Amerika Tengah
· Laut India Selatan, Madagaskar
· Pasifik Barat Daya (Samoa, Fiji, Pantai
Timur Australia)
Angin
global
Karena bumi berotasi dan permukaannya
terdiri dari
tanah dan lautan, serta efek coriolis,
maka sirkulasi
umum atmosfir terbagi atas enam siklus
konveksi.
Di daerah katulistiwa memiliki sabuk
tekanan rendah
karena naiknya udara hangat. Daerah yang
terletak
pada lintang ini disebut doldrum (daerah
angin mati).
Udara naik dari katulistiwa terbagi ke
arah horisontal
utara dan selatan pada lintang tinggi.
Pada 30°LU
dan 30°LS udara mendingin dan turun ke
permukaan
dan daerah ini termasuk daerah bertekanan
tinggi
dan dikenal dengan lintang kuda.
Angin-angin permukaan diantara lintang
kuda dan
doldrum disebut angin pasat. Sehubungan
dengan efek
coriolis, angin utara di belahan utara
dibelokkan
ke kanan menjadi Angin Pasat Timur laut.
Angin selatan
di belahan selatan dibelokkan ke kiri
menjadi Angin
Pasat Tenggara. Di antara lintang 30° dan
60°
terdapat angin barat. Seharusnya angin
barat bertiup
ke Utara, tapi oleh efek coriolis
disimpangkan ke
Timur. Di antara lintang 60°LS dan kutub
yang
bertekanan tinggi terdapat angin timur
alat untuk
mengukur kelajuan angin disebut
anemometer.
Hujan
Berdasar cara terjadinya hujan dibedakan atas:
Hujan konveksi, terjadi hampir sepanjang tahun
di katulistiwa
Bencana alam didefinisikan sebagai
bencana yang menimpa manusia murni karena proses alam. Definisi ini
mengisyaratkan ada bencana karena aktifitas manusia dan ada pula bencana
alam yang dipicu atau diperhebat oleh aktifitas manusia. pada
kesempatan ini kita hanya membicarakan bencana yang murni karena proses
alam.
Proses alam dapat terjadi di geosfer atau lithosfer, hidrosfer atau
di air atau di laut, dan atmosfer atau di udara. Proses alam yang
terjadi di tiga domain itu dapat saling berkaitan satu sama lain. Dengan
demikian, bencana alam yang terjadi di suatu kawasan, termasuk di
Indonesia, sangat ditentukan oleh kondisi geologi, oseanografi dan
meteorologi kawasan atau daerah tersebut.
Meskipun kita dapat membedakan adanya geosfer, hidrosfer dan
atmosfer, namun proses yang terjadi sering sangat berkaitan satu sama
lain dan kadang tidak dapat berdiri sendiri.
Bencana terkait Kondisi
atau Proses Geologi
Berikut ini kita meninjau bencana alam yang proses utamanya adalah
proses geologi. Proses geologi dapat dibedakan menjadi proses-proses
endogen (yang bekerja di dalam Bumi) dan proses-proses eksogen (yang
bekerja di permukaan Bumi).
Proses endogen terdiri dari:
- Gerak Tektonik – menyebabkan gempa. Gempa dapat
mengebabkan terjadinya patahan di kerak bumi. Guncangan gempa dapat
mencetuskan Longsor atau Gerakan Tanah seperti yang
terjadi di Padang Pariaman. Adapun patahan yang terjadi di dasar laut
dapat memicu terjadinya Tsunami (proses terjadi di laut
atau hidrosfer), seperti yang terjadi ketika gempa 26 Desember 2004 di
Samudera Hindia. Sementara itu, longsor yang terjadi di palung-palung
laut dalam juga dapat menimbulkan Tsunami.
- Magmatisme – menimbulkan gunungapi – menyebabkan
letusan gunungapi yang menimbulkan aliran Awan Panas
atau Lahar Panas bila ada danau kawah yang ikut jebol.
Kemudian, endapan pasir di lereng gunungapi bila terkena hujan
lebat (proses atmosfer) dapat menimbulkan aliran Lahar,
baik lahar panas maupun lahar dingin. Contohnya seperti yang terjadi
Gunung MerapiYoguyakarta.
Proses eksogen terdiri dari:
- Pelapukan batuan – menyebabkan gerakan tanah atau
longsor. Longsong yang terjadi pada batuan yang lapuk
dapat terjadi karena dipicu oleh guncangan gempa
(proses endogen), atau oleh curah hujan (proses di
atmosfer) yang tinggi.
- Banjir – terjadi karena curah hujan
yang tinggi. Aliran air yang terjadi dapat menimbulkan erosi
di tebing-tebing sungai. Muatan sedimen yang masuk ke laut karena
aliran sungai akan menimbulkan sedimentasi di laut.
Bencana terkait Proses
di Atmosfer
Berikut ini adalah bencana yang terjadi dengan proses-proses di
atmosfer sebagai proses utama.
- Angin – terjadi karena proses-proses yang terjadi
di atmosfer. Tiupan angin terjadi karena perbedaan tekanan udara. Di
Indonesia, pola angin musiman secara umum dipengaruhi oleh perbedaan
tekanan udara di Benua Asia dan Benua Australia (Kepulauan Indonesia
terletak di antara kedua benua itu). Kita mengenal adanya Musim Angin
Barat dan Musim Angin Timur. Untuk daerah pesisir, daerah yang terbuka
dari arah barat akan terkena pukulan gelombang yang
timbul karena angin barat; sedang untuk daerah pesisir yang terbuka dari
arah timur akan terkena pukulan gelombang yang timbul
karena angin yang bertiup dari arah timur. Di daerah-daerah tertentu,
karena kondisi morfologi daratannya yang bergunung-gunung, dapat terjadi
tiupan angin lokal yang merusak. Kita di Kepulauan
Indonesia tidak mengalami Badai Tropis. Tetapi, badai yang terjadi di
Samudera Hindia dapat menimbulkan gelombang tinggi di
pantai-pantai dari pulau-pulau di Kepulauan Indonesia yang menghadap ke
Samudera Hindia. Pukulan gelombang di pantai dapat menyebabkan erosi
pantai.
- Kekeringan (dan Banjir) – terjadi
di Indonesia berkaitan dengan perubahan musim angin yang berkaitan
dengan posisi Kepulauan Indonesia yang diapit oleh dua benua itu. Atau
karena pengaruh dari proses atmosfer yang terjadi di Samudera Pasifik
(El Nino atau La Nina). Karena pengaruh proses Samudera Pasifik, musim
kering dapat berlangsung lebih panjang durasinya, musim hujan datang
terlambat, atau curah hujan sangat tinggi. Kekeringan dapat menimbulkan kebakaran
hutan (seperti terjadi di Sumatera dan Kalimantan) atau kelaparan
(atau kekurangan stok pangan nasional) karena kehabisan bahan pangan.
Demikian gambaran tentang berbgai bencana alam yang dapat terjadi di
Kepulauan Indonesia.
Dengan memahami bagaimana suatu bencana alam dapat terjadi dan
faktor-faktor yang mencetuskan atau mempengaruhi kejadiannya, maka kita
dapat memperkirakan tempat kejadian atau yang akan terlanda bencana, dan
waktu kedatangan atau kejadian suatu bencana.
Khusus untuk gempa, memang kita belum dapat memperkirakan waktu
kejadiannya, tetapi kita dapat menentukan daerah-daerah yang berbahaya
bila terjadi gempa.
Secara alamiah, banjir adalah proses
alam yang biasa dan merupakan bagian penting dari mekanisme pembentukan
dataran di Bumi kita ini. Melalui banjir, muatan sedimen
tertransportasikan dari daerah sumbernya di pegunungan atau perbukitan
ke daratan yang lebih rendah, sehingga di tempat yang lebih rendah itu
terjadi pengendapan dan terbentuklah dataran. Melalui banjir pula muatan
sedimen tertransportasi masuk ke laut untuk kemudian diendapkan
diendapkan di tepi pantai sehingga terbentuk daratan, atau terus masuk
ke laut dan mengendap di dasar laut. Banjir yang terjadi secara alamiah
ini sangat ditentukan oleh curah hujan.
Perlu benar kita sadari bahwa banjir itu melibatkan air, udara dan
bumi. Ketiga hal itu hadir di alam ini dengan mengikuti hukum-hukum alam
tertentu yang selalu dipatuhinya. Seperti: air mengalir dari atas ke
bawah, apabila air ditampung di suatu tempat dan tempat itu penuh sedang
air terus dimasukkan maka air akan meluap, dan sebagainya.
Tetapi, manusia dapat juga menyebabkan banjir.
Bila air hujan turun dan sampai di permukaan Bumi, sebagian air itu
meresap ke dalam tahan dan membentuk air tanah, sebagian lainnya
mengalir di permukaan tanah sebagai aliran permukaan yang secara umum
terekspresikan sebagai aliran sungai, dan sebgaian kecil menguap
kembali. Secara alamiah, pada waktu-waktu tertentu, ketika curah hujan
sangat tinggi di musim hujan, aliran air permukaan menjadi sangat besar
memebihi kapasitas alur sungai sehingga tidak dapat tersalurkan dengan
baik melalui aliran sungai. Air meluap dan terjadilah apa yang kita
sebut banjir.
Aliran permukaan = curah hujan – (peresapan air + penguapan air)
Besarnya curah hujan dan penguapan air di suatu kawasan adalah faktor
yang ditentukan oleh kondisi alam dan manusia tidak dapat
mempengaruhinya. Manusia hanya dapat mempengaruhi peresapan air ke dalam
tanah.
Peresapan air ke dalam tanah ditentukan oleh faktor-faktor berikut
ini:
- Kondisi tanah. Tanah berpasir yang gembur lebih mudah menyerap air
daripada tanah yang banyak mengandung lempung. Untuk faktor ini, manusia
dapat mengurangi peresapan air melalui cara pemadatan tanah, atau
menutup permukaan tanah dengan material yang kedap air seperti menutup
permukaan tanah dengan semen.
- Kondisi permukaan tanah. Permukaan tanah yang ditumbuhi rumbut atau
belukar lebih banyak menyerap air daripada tanah yang tanpa
rumput/belukar atau rumput/belukarnya jarang. Manusia dapat mempengaruhi
faktor ini dengan cara memelihara rumput/belukar, atau menghilangkan
rumput/belukar.
- Besarnya kemiringan lereng permukaan tanah. Tanah dengan sudut
kemiringan lereng yang lebih kecil lebih mudah menyerap air daripada
tanah dengan sudut kemiringan lereng lebih besar. Manusia dapat
mempengaruhi faktor ini mengurangi kemiringan lereng, seperti dengan
membuat lahan berteras.
- Vegetasi penutup. Tanah yang banyak ditumbuhi pohon lebih banyak
menyerap air daripada tanah sedikit atau tidak ditumbuhi pohon. Manusia
dapat mempengaruhi faktor ini dengan menanam atau memelihara pohon untuk
mengurangi aliran permukaan, atau menebang pohon yang dapat
meningkatkan aliran permukaan.
Perlu kita ingat bahwa ke-empat faktor tersebut tidak berdiri
sendiri, melainkan dapat berkaitan satu sama lain. Sebagai contoh:
apabila kita memiliki lahan yang berlereng dan kita ingin meningkatkan
banyaknya air yang meresap di lahan itu atau mengurangi aliran
permukaan, maka kita dapat melakukannya dengan menanaminya dengan
pohon-pohon atau membuatnya berteras-teras. Contoh sebaliknya, apabila
ada lahan miring bervegetasi, seperti lereng gunung yang berhutan,
jumlah air yang mengalir sebagai air permukaan akan meningkat apabila
kita menebang pohon-pohon itu. Pada contoh yang terakhir inilah, maka
banjir tidak lagi murni alamiah, tetapi telah dipengaruhi oleh campur
tangan manusia.
Manusia dapat memilih takdirnya.
Karena manusia dapat mempengaruhi debit aliran permukaan dan dapat
mempelajari karakter aliran sungai, maka berkaitan dengan banjir kita
dapat mengatakan bahwa manusia dapat memilih takdirnya sendiri.
Apabila kita tidak ingin terkena banjir maka perlu melakukan hal-hal
berikut ini:
- Jangan bertempat tinggal di daerah yang secara alamiah merupakan
tempat penampungan air bila aliran sungai meluap, seperti di dataran
tepi sungai yang akan dilalui oleh air sungai bila debitnya meningkat,
di dataran banjir di sepanjang aliran sungai yang akan digenangi air
bila air sungai meluap ketika curah hujan tinggi di musim hujan, atau di
rawa-rawa.
- Jangan merusak hutan di daerah peresapan air di pegunungan atau
perbukitan, karena lahan yang terbuka akan meningkatkan aliran permukaan
yang menyebabkan banjir di waktu yang sebenarnya tidak terjadi banjir,
atau memperhebat banjir yang biasanya terjadi.
- Menjaga alur tetap baik sehingga aliran air sungai lancar. Alur
sungai yang menyempit atau terbendung akan menyebabkan banjir.
- Untuk daerah pemukiman atau perkotaan, kita harus menjaga saluran
drainase agar tetap baik dan tidak tersumbat sehingga dapat berfungsi
sebagaimana mestinya menyalurkan air hujan yang turun atau menyalurkan
aliran permukaan ke sungai-sungai atau saluran yang lebih besar.
Itulah hal-hal yang perlu dilakukan agar manusia tidak terkena banjir
atau memilih takdirnya untuk tidak kena banjir.
Perlu Kerjasama.
Untuk dapat memilih takdir tidak terkena banjir, manusia tidak dapat
berdiri sendiri, melainkan harus bekerjasama. Skala kerjasama bisa dalam
satu komplek pemukiman, satu kota, satu DAS (Daerah Aliran Sungai) dan
bahkan harus seluruh umat manusia.
Kerjasama seluruh umat manusia di bumi ini diperlukan untuk dapat
menghadapi banjir yang disebabkan oleh perubahan iklim global. Dengan
kata lain, diperlukan kerjasama internasional untuk menghadapinya.
Kerjasama seluruh manusia yang tinggal di suatu DAS diperlukan untuk
dapat mengatasi masalah banjir yang melibatkan suatu sistem tata air
yang melibatkan suatu DAS.
Untuk banjir yang terjadi di suatu kawasan pemukiman atau kota karena
buruknya drainase, maka perlu kerjasama seluruh penghuni pemukiman atau
kota tersebut dalam arti yang seluas-luasnya, baik itu kerjasama antar
anggota masyarakat, kerjasama antara masyarakat dan pemerintah, dan
kerjasama antar instansi pemerintah, serta kerjasaman antara eksekutif,
legislatif dan yudikatif. Misalnya: apabila masyarakat dihimbau tidak
membuang sampah sembarangan, tentu pemerintah harus menyediakan tempat
pembuangan sampah yang memadai dan selalu mengangkutnya ke TPA (Tempat
Pembuangan Akhir); bila DinasKebersihan membutuhkan tambahan armada
pengangkut sampah maka Pemerintah harus memenuhinya; dan sebagainya.
Penutup
Sebagai penutup, perlu kita ingat bahwa banjir adalah proses alam dan
manusia dapat mempengaruhi kejadiannya. Dengan pengetahuannya, manusia
dapat memilih takdirnya untuk kena banjir atau tidak kena banjir. Dalam
memilih takdirnya itu, manusia perlu bekerjasama. Skala kerjasama yang
diperlukan disesuaikan dengan skala persoalan yang dihadapi.
Siklus
hidrologi adalah fenomena yang terutama terjadi di atmosfer dan
digerakkan oleh panas dari Matahari yang menguapkan air dari samudera
dan daratan (Gambar 4A). Uap air yang dihasilkan bergerak naik masuk ke
atmosfer dan kemudian bergerak bersama aliran udara. Dalam perjalanannya
bersama aliran udara, beberapa bagian uap air mengalami kondensasi dan
kemudian mengalami presipitasi dalam bentuk hujan atau salju dan kembali
ke samudera atau daratan Gambar 4B. Air hujan yang jatuh ke daratan
dapat mengalir masuk kedalam aliran sungai, meresap ke dalam tanah, atau
menguap kembali ke udara untuk bergerak kembali dalam siklus. Sebagian
air yang di dalam tanah diserap oleh tanaman, dan kemudian mengembalikan
air itu ke atmosfer melalui daun dengan proses transpirasi. Salju dapat
tetap berada di daratan selama satu atau dua musim dan bisa lebih lama
hingga mencair dan airnya mengalir meninggalkan salju. Berbagai
reservoir dan alur pergerakan air dalam siklus hidrologi adalah seperti
pada Gambar 4C.
Gambar 4A. Siklus hidrologi (panah
abu-abu) dan energi Matahari (panah putih). Sumber: Ingmanson dan
Wallace (1985).
Gambar 4B. Siklus hidrologi dan
transfer material tahunan. Sumber: Duxbury et al. (2002).
Gambar 4C. Siklus hidrologi.
Menggambarkan proses dan pergerakan air dari reservoir satu ke reservoir
yang lain. Sumber: Skinner dan Porter (2000).
Air
sangat penting bagi proses kehidupan. Hal itu karena kemampuan air yang
unik melarutkan hampir semua unsur dalam jumlah sedikit-sedikit. Selain
itu, air penting karena peranannya yang utama di dalam mengendalikan
penyebaran panas di Bumi.
Bumi adalah salah satu planet di
dalam sistem tatasurya. Di antara planet-planet yang ada di dalam sistem
tatasurya Matahari itu, Bumi sangat unik, karena adanya air bebas yang
sangat banyak. Air bebas di Bumi bergerak di antara daratan, lautan dan
atmosfer dalam suatu siklus yang disebut Siklus Hidrologi.
Molekul Air
Air (H2O) tersusun oleh
dua atom hidrogen (H) dan satu atom oksigen (O). Setiap atom hidrogen
itu secara kimiawi terikat pada atom oksigen. Atom oksigen memiliki
sifat elektronegatif yang tinggi, karena memiliki tiga pasang elektron
bebas pada kulit atomnya. Setiap aton hidrogen yang berikatan dengan
atom oksigen, menyumbangkan satu elektron kepada aton oksigen, sehingga
terbentuk suatu keseimbangan. Ikatan atom-atom itu membentuk molekul
air.
Ujung-ujung atom hidrogen memiliki
muatan positif yang kecil, sedang dua pasangan elektron oksigen yang
tidak berikanan membuat ujung atom oksigen memiliki muatan negatif.
Kemudian, karena muatan itu memiliki penyebaran muatan yang tidak sama,
maka disebut “polar covalent bonds” yang bersifat “bipolar”.
Dua muatan positif dari atom hidrogen pada satu sisi dan dua muatan
negatif ganda dari atom oksigen membuat molekul-molekul air bersifat “bipolar”.
Akibatnya adalah, molekul-molekul air yang berdampingan cenderung untuk
bergabung bersama, tertahan oleh tarikan dari muatan yang berlawanan
yang ada pada molekul yang berdampingan. Muatan positif atom hidrogen
dari satu molekul tertarik dengan muatan negatif atom oksigen dari
molekul yang lain, membentuk suatu ikatan yang disebut ikatan hidrogen
(“hydrogen bonds”).
Ikatan molekul air yang bermuatan
itu lebih kuat daripada ikatan molekul tanpa muatan. Keadaan itu membuat
molekul air lebih stabil dan sulit terpisah untuk menjadi
molekul-molekul air yang terpisah. Susunan molekul air adalah susunan
molekul yang sangat stabil.
Sifat-sifat dan Fungsi Air
Air adalah satu-satunya unsur di
alam yang dijumpai dalam tiga fase (fase padat, cair dan gas) secara
bersamaan. Air dalam bentuk padat mempunyai susunan molekul yang sangat
teratur, sedang bila berada dalam bentuk gas susunan molekulnya sangat
jarang.
Ikatan hidrogen menyebabkan
diperlukan sejumlah energi untuk merubah air dari fase padat menjadi
cair dan gas. Ikatan hidrogen ini menyebabkan air meleleh pada
temperatur 4oC dan mendidih pada 100oC. Bila tanpa
ikatan hidrogen, maka air akan mendidih pada temperatur –68oC
dan membeku pada –90oC. Pada pemanasan air, kehadiran ikatan
hidrogen menyebabkan panas yang diberikan pada air bukan terpakai untuk
menggerakkan molekul air, tetapi diserap oleh ikatan hidrogen. Setelah
ikatan hidrogen rusak, maka penambahan panas akan meningkatkan gerakan
molekul air. Peningkatan gerakan molekul air itulah yang diukur sebagai
peningkatan temperatur oleh termometer. Tingginya titik didih air
menyebabkan air dapat menyerap panas dalam jumlah besar.
“Specific heat” (“heat
capacity”, kapasitas panas) adalah banyaknya energi panas
yang diperlukan untuk menaikkan temperatur suatu unsur dalam jumlah
tertentu. Kalori (energi) yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1
gram cairan air sebesar 1oC didefinisikan sebagai 1 kaloC-1g-1.
Kapasitas panas es adalah 0,05 kaloC-1g-1
dan kapasitas panas uap air adalah 0,44 kaloC-1g-1.
Panas yang tersimpan di dalam sistem (air) disebut sebagai “latent
heat” (panas laten). Panas ini bisa dilepaskan ke
atmosfer atau ke tubuh air yang lebih dingin.
Arti dari kapasitas panas dapat
dipahami dari kasus berikut ini. Bila kita berada di pantai pada siang
hari dan memasukkan satu kaki ke air laut sedang kaki yang satunya tetap
berada di atas pasir. Kaki yang berada di dalam air akan merasakan air
laut yang dingin sementara kaki yang dipasir akan merasakan panas.
Mengapa hal itu bisa terjadi, sementara pasir dan air laut menerima
energi panas dari sinar matahari dalam jumlah yang sama? Hal itu karena
air menyerap panas dengan tanpa mengalami peningkatan temperatur, sedang
pasir mengalami peningkatan temperatur.
Tingginya kapasitas panas air
penting bagi pengaturan iklim dan kehidupan di Bumi. Bila musim panas,
energi panas dapat disimpan oleh laut. Panas yang disimpan itu akan
dilepas lagi ke atmosfer pada saat musim dingin. Dengan demikian,
samudera berperanan memoderatkan iklim, mengurangi amplitudo variasi
temperatur musiman.
Dengan demikian, panas laten yang
tersimpan di dalam air laut adalah faktor penting di dalam pertukaran
energi yang menciptakan sistem cuaca di seluruh dunia. Pertukaran energi
panas antara samudera dan atmosfer juga merubah densitas massa air.
Dengan demikian, energi panas juga berperan di dalam sirkulasi air
samudera (tentang sirkulasi karena densitas akan dibicarakan kemudian).
Penambahan garam kepada air tawar
akan menyebabkan terjadinya perubahan sifat-sifat air. Penambahan ion
garam ke dalam air menyebabkan molekul-molekul air terikat dan terbentuk
hidrat. Garam adalah material padat yang atom-atomnya terikat satu sama
lain dengan ikatan ionik. Ikatan tersebut adalah hasil dari tarikan
elektrostatik antara ion-ion bermuatan positif (cation, kation)
dan ion-ion bermuatan negatif (anion, anion). Bila garam
dimasukkan ke dalam air, seperti natrium klorida (NaCl), akan mengalami
pelarutan karena kation-kation dan anion-anion secara elektrostatik
menarik molekul-molekul air. Kation-kation menarik kutub
oksigen dari molekul air, dan anion-anion menarik kutub hidrogen. Karena
dikelilingi oleh molekul-molekul air, ion-ion terlalu jauh untuk dapat
saling menarik satu sama lain. Dengan demikian, ikatan ionik
rusak dan ion-ion dikatakan terlarut (dissolved) atau
terhidrasi (hydrated).
Bisakah Air Menjadi Bahan Bakar?
Secara sederhana dapat kita katakan
bahwa senyawa kimia yang sejauh ini dikenal sebagai bahan bakar adalah
senyawa kimia yang mengandung unsur karbon (C) disamping unsur hidrogen
dan oksigen. Minyak bumi yang merupakan bahan bakar dikenal juga sebagai
hidrokarbon. Dengan demikian, bila kita lihat molekul air yang hanya
terdiri dari hidrogen dan oksigen, maka dengan mudah dapat disimpulkan
air tidak dapat menjadi bahan bakar.
Banjir adalah salah
satu proses alam yang tidak asing lagi bagi kita. Kita dapat
melihat banjir sebagai rahmat Tuhan atau sebagai bencana, tergantung
pada pilihan kita sendiri. Sebagai proses alam, banjir terjadi
karena debit air sungai yang sangat tinggi hingga melampaui daya tampung
saluran sungai lalu meluap ke daerah sekitarnya. Debit air sungai yang
tinggi terjadi karena curah hujan yang tinggi. Sementara itu, banjir
juga dapat terjadi karena kesalahan manusia.
Sebagai proses alam, banjir adalah hal yang biasa
terjadi dan merupakan bagian dari siklus hidrologi.
Banjir tidak dapat dihindari dan pasti terjadi. Hal ini dapat kita lihat
dari adanya dataran banjir pada sistem aliran sungai. Saat banjir,
terjadi transportasi muatan sedimen dari daerah hulu sungai ke hilir
dalam jumlah yang luar biasa. Muatan sedimen itu berasal dari erosi yang
terjadi di daerah pegunungan atau perbukitan. Melalui mekanisme banjir
ini, muatan sedimen itu disebarkan sehingga membentuk dataran. Perlu
kita ingat, bahwa daerah persawahan kita hakikatnya terbentuk melalui
mekanisme banjir ini. Tanpa mekanisme banjir ini, dataran rendah yang
subur tidak akan terbentuk.
Banjir dapat berarti peremajaan kembali
daerah-daerah persawahan. Daerah itu mendapat kembali suplai zat hara
yang baru dari pegunungan atau perbukitan. Dengan kata lain, melalui
mekanisme banjir ini, daerah persawahan mengalami penyuburan kembali
secara alamiah.
Banjir juga berarti masuknya zat-zat hara atau
nutrien – dalam bentuk senyawa kimia fosfat dan nitrat, dari daratan ke
perairan dalam jumlah yang sangat besar. Hadirnya zat hara di perairan
laut menyebabkan perairan menjadi subur. Fosfat dan nitrat adalah dua
senyawa kimia yang penting bagi pembentukan material organik
(karbohidrat) melalui proses fotosintesis oleh fitoplankton atau sintesa
kimia oleh bakteri.
Dalam skala yang lebih besar, banjir-banjir itu
membentuk delta di muara-muara sungai, dan mengalirkan muatan sedimen ke
laut yang akhirnya menjadi lapisan-lapisan batuan sedimen. Dari
delta-delta dan lapisan-lapisan batuan itu manusia mendapatkan berbagai
hal untuk kehidupannya. Sebagai contoh, minyak bumi banyak kita dapatkan
dari endapan delta.
Banjir memberikan suplai muatan sedimen yang besar
dari daratan ke laut. Selain membentuk delta seperti yang disebutkan di
atas, dengan bantuan aktifitas gelombang, sedimen yang dikirim dari
daratan itu dapat membentuk daratan sehingga kita mendapatkan daratan di
sepanjang pantai.
Banjir yang pada hakekatnya proses alamiah dapat
menjadi bencana bagi manusia bila proses itu mengenai manusia dan
menyebabkan kerugian jiwa maupun materi. Dalam konteks sistem alam,
banjir terjadi pada tempatnya. Banjir akan mengenai manusia jika mereka
mendiami daerah yang secara alamiah merupakan dataran banjir. Jadi,
bukan banjir yang datang, justru manusia yang mendatangi banjir.
Apabila hal tersebut dapat kita terima, maka
bencana banjir yang dialami manusia sebenarnya adalah buah dari
kegagalan manusia dalam membaca karakter alam. Kegagalan manusia membaca
apakah suatu daerah aman atau tidak untuk didiami. Misalnya, kegagalan
manusia membaca karakter suatu daerah sehingga tidak mengetahui daerah
tersebut merupakan daerah banjir. Atau, sudah mengetahui daerah tersebut
daerah banjir tetapi tidak peduli. Contoh ini bisa kita lihat dari
orang-orang yang memilih tinggal di tepi aliran sungai atau di
lembah-lembah sungai.
Menghadapi masalah banjir, setidaknya kita memiliki
tiga pilihan, yaitu: jangan mendiami daerah aliran banjir, beradaptasi
dengan membuat rumah panggung berkaki tinggi, atau membuat pengendali
banjir berupa tanggul, kanal, atau mengalihkan aliran air.
Selain itu, kita juga harus memahami karakteristik
banjir. Ada banjir tahunan, 5 tahunan, 10 tahunan, 25 tahunan, 50
tahunan dan seterusnya. Pengenalan karakter ulangan itu hanya dapat
dilakukan dengan pengamatan yang panjang dan studi yang luas.
Banjir akibat kesalahan manusia setidaknya
disebabkan oleh dua hal; pengelolaan daerah hulu sungai yang buruk, dan
pengelolaan drainase yang buruk. Dalam siklus hidrologi, daerah hulu
sebenarnya adalah daerah resapan air. Pengelolaan daerah hulu yang buruk
menyebabkan air banyak mengalir sebagai air permukaan yang dapat
menyebabkan banjir. Pengelolaan drainase yang buruh terjadi berkaitan
dengan pengembangan daerah pemukiman atau aktivitas lainnya. Akibat
buruknya drainase, air permukaan tidak dapat mengalir dengan baik
sehingga menggenang menjadi banjir.
HIDROSFER
Apakah
Hidrosfer Itu?
Volume air
bumi:331,5 juta mil kubik
Sekitar 65 persen
air tanah AS di gunakan untuk irigasi.
Sekitar 30 persen
air tanah diambil dari akuifer ogallala,yang merupakan akuifer terbesar
di Amerika Utara.
Para ilmuan membagi
sistem dan proses saling keterhubungan yang kompleks di Bumi Menjadi
empat kelompok atau sphere berbeda.keempat kelompok
itu,atmosfer,hidrosfer,litosfer dan biosfer,berkaitan dengan seluruh
proses alam di planet.hari ini kita membahas hidrosfer.
Disebut juga sebagai
sphere air,hidrosfer berinteraksi dengan seluruh sphere lain dengan
cara didistrisbusikan melalui tiga bentuk:Uapair,cairan,dan
cairan padat.Air laut menyusun hampir seluruh (97 persen)
hidrosfer.Sebanyak 2 persen air yang terkunci di kantong es kutub dan
gletser atau sungai es.
Air tanah air yang
terjebak di tanah menyumbang 1 persen dari volume total air.Air
permukaan di rawa,sungai dan danau ,serta uap air diatmosfer merupakan
bagian sangat kecil dari total air bumi.
Sirkulasi air
melalui sphere disebut sebagai siklus hidrologis.Siklus tersebut
mendistribusikan energi dari satu sphere ke sphere lain melaluipenguapan,kondensasi,transpirasi,dan
hujan.
Air menguap ke
atmosfer.Di atmosfer air mengalami kondensasi dan kembali ke litosfer
sebagai hujan.Tanaman menangkap tetesan air hujan,lalu menarik air
kedalam tanah melalui akar-akarnya.Air yang menguap melalui
daun-daun,batang,dan bunga-traspirasi-berputar kembali ke atmosfer.
Hujan juga memasok
air permukaan dan air tanah melalui air permukaan melalui
infiltrasi.Siklus itu terus-menerus berulangdalam gerakan
konstan air dan energi yang menggerakan sphere keempat dan terahir,yaitu
biosfer.
Disebut juga sebagai sphere air, hidrosfer
berinteraksi dengan seluruh sphere lain dengan cara didistribusikan
melalui tiga bentuk: uap air, cairan dan cairan padat. Air laut menyusun
hamper seluruh (97 persen) hidrosfer. Sebanyak 2 persen air yang lain
terkunci dikantong es kutub dan gletser atau sungai es. Air tanah dan
air yang terjebak di tanah menyumbang 1 persen dari volume total air.
Air permukaan dirawa, sungai dan danau serta uap air di atmosfer
merupakan bagian sangat kecil dari total air bumi.
sirkulasi air melalui sphere disebut hidrologis. Siklus ini
mendistribusikan energy dari satu sphere ke sphere lain melalui
penguapan, kondensasi, transpirasi dan hujan. Tanaman menangkap tetesan
air hujan lalu menarik air ke dalam tanah melalui akar-akarnya, air yang
menguap melalui daun-daun, batang dan bunga transpirasi berputar
kembali ke atmosfer.
HIDROSFER
hidros: air dan
sphere: bulatan; sehingga dapat diartikan daerah yang mengikuti bentuk
bumi yang bulat, meliputi: samudera, laut, danau, sungai, gletser, air
tanah, dan uap air
Hidrosfer dapat berupa perairan darat: tubuh
perairan yang berada di daratan dan perairan laut: tubuh perairan yang
berada di laut
HIDROLOGI
Pengertian:
cabang dari geografi fisis yang mempelajari tentang air yang ada di
atas, di permukaan dan di bawah permukaan tanah, serta hubungan antara
air tersebut dengan kehidupan
CABANG-CABANG
HIDROLOGI
Potamologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari
air yang mengalir di permukaan tanah
Limnologi, yaitu cabang
hidrologi yang mempelajari tentang air yang menggenang di permukaan
tanah
Geohidrologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari air yang
terdapat di bawah permukaan tanah
Kriologi, yaitu cabang hidrologi
yang mempelajari tentang salju dan es
Hidrometeorologi, yaitu cabang
hidrologi yang mempelajari tentang pengaruh aspek meteorologi terhadap
aspek hidrologi
PERSEBARAN
AIR DIMUKA BUMI
Di bumi terdapat air berkisar antara 1,3 – 1,4
Milyard Km3
97,5% berupa air laut,
1,75% berupa es dan salju,
0,73%
berupa air tawar, dan
berkisar 0,001% berupa air meteorit
Jumlah
air di bumi tidak akan bertambah dan berkurang, namun wujud dan
tempatnya sering mengalami perubahan
Wujud air dapat padat, cair,
atau gas; sedangkan tempatnya dapat di dalam tanah, di permukaan bumi
(laut, sungai, danau, dan lain-lain) atau di atmosfer
Air di bumi
memiliki jumlah yang tetap dan senantiasa bergerak dalam suatu lingkaran
peredaran yang disebut siklus hidrologi/siklus air/daur hidrologi
SIKLUS HIDROLOGI
Secara
umum:1Panas sinar matahari menyebabkan evaporasi atau penguapan air
laut, sungai, rawa, waduk, danau, dan air permukaan lainnya di atmosfer
uap air tsb makin lama terkumpul makin banyak dan pada saat tertentu
udara tidak mampu lagi menyerap uap air sehingga udara menjadi jenuh
uap air dan mendingin serta terkondensasi (mengembun) berubah menjadi
curah hujan
SIKLUS AIR
1. Siklus pendek: Air laut mengalami
penguapan, kemudian uap air tersebut mengalami kondensasi dan membentuk
awan di atas permukaan air laut. Akhirnya terjadi hujan di atas
permukaan air laut
2. Siklus sedang:
Air laut maupun air yang ada di darat mengalami penguapan, kemudian uap
air tersebut mengalami kondensasi dan membentuk awan. Karena adanya
konveksi dan atau adveksi terjadilah hujan di wilayah daratan. Air hujan
tersebut sebagian akan meresap ke dalam tanah dan sebagian lagi
mengalir ke permukaan tanah melewati sungai dan akhirnya ke laut
3. Siklus panjang: air laut menguap
menjadi gas kemudian membentuk kristal-kristal es di atas laut, dibawa
angin ke daratan (pegunungan tinggi), jatuh sebagai salju, membentuk
gletser (lapisan es yang mencair), masuk ke sungai, lalu kembali ke laut
GLOSARIUM
-Air meteorit: air
yang berasal dari atmosfer11
-Konveksi: gerakan udara secara vertikal
yang membawa titik-titik air atau awan dari suatu tempat ke tempat lain
11-Adveksi:
gerakan udara secara horizontal yang membawa titik-titik air atau awan
dari suatu tempat ke tempat lain
VN:F [1.6.8_931]