DIKTAT ILMU BUMI DAN ANTARIKSA
PENYUSUN Dr. INSIH WILUJENG
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2011
KATA PENGANTAR
Teori Tektonik Lempeng, Batuan dan Mineral, sedangkan bagian kedua Hidrosfer, Atmosfer dan Gejala Terkait Hidrosfer dan Atmosfer serta Dampaknya bagi kehidupan manusia
Ucapan terima kasih layak dan patut kami sampaikan kepada
1. Dr. Ariswan., dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta yang telah memberikan kesempatan kami dalam penyusunan diktat perkuliahan ini
2. Drs. Yuli Astono, M.Si., yang telah memberi fasilitas kepada kami dalam penyusunan diktat perkuliahan IPBA
3. Drs. Suyoso, M.Si, selaku Pembantu Dekan I yang juga telah memberikan kesempatan kepada kami dalam penyusunan diktat perkuliahan Kebumian
4. Bapak dan ibu dosen TIM pengampu, yang telah banyak membantu mereview dan melengkapai referensi diktat perkuliahan IPBA
5. Semua pihak yang telah banyak membantu dan mendukung dalam penyusunan diktat perkuliahan IPBA
Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlimpah atas amal kebaikannya. Kritik dan saran yang membangun dari pihak manapun sangat diharapkan. Semoga diktat perkuliahan Kebumian ini bisa diambil manfaatnya bagi mahasiswa khususnya dan lembaga program studi pada umumnya.
Mengetahui
Ketua Program Studi Pendidikan IPA Yogyakarta, Maret 2011 Penyusun
Drs. Yuli Astono, M.Si. Dr. Insih Wilujeng
Planet Bumi
A. Komposisi dan Struktur
Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.
B. Bentuk
Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulatan gepeng (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan
KOMPETENSI DASAR :
Memahami struktur bagian dalam bumi INDIKATOR:
1. mendeskripsikan kjarakteristik khusus planet bumi 2. mendeskripsikan bentuk bumi
3. mendeskripsikan lapisan-lapisan dalam bumi berdasar komposisi materialnya
buncitan pada bagian katulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Prancis.
Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan katulistiwa, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.
Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief bumi.
Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%), dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%), dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]
sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.
C. Lapisan bumi
Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
Kerak Bumi Mantel Bumi
Mantel bumi terletak di antara kerak dan inti luar bumi. Mantel bumi merupakan batuan yang mengandung magnesium dan silikon. Suhu pada mantel bagian atas ±1300 °C-1500 °C dan suhu pada mantel bagian dalam ±1500 °C-3000 °C
Inti Bumi
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material)nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
Litosfir Astenosfir Mesosfir
Inti Bumi bagian luar
Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C
Inti Bumi bagian dalam
Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200 km dan berdiameter 2600 km. inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan suhu dapat mencapai 4800 °C
Struktur bagian dalam Bumi
II. TEORI TEKTONIK LEMPENG
Inti dalam
Inti luar
Mantel bawah Mantel atas
KOMPETENSI DASAR:
Memahami sejarah dan prinsip dari teori tektonik lempeng INDIKATOR:
1. menjelaskan perkembangan teori tektonik lempeng
2. mendeskripsikan prinsip-prinsip utama teori tektonik lempeng 3. mendeskripsikan jenis-jenis batasan lempeng
4. menyebutkan dua jenis gaya penggerak lempeng
5. mendeskripsikan pengaruh gaya friksi (gaya gesek) terhadap gerakan lempeng
6. mendeskripsikan pengaruh gaya gravitasi terhadap gerakan lempengan
A. Perkembangan Teori
Peta dengan detail yang menunjukkan lempeng-lempeng tektonik dan arah vektor gerakannya
Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa kenampakan-kenampakan utama bumi berkedudukan tetap. Kebanyakan kenampakan geologis seperti pegunungan bisa dijelaskan dengan pergerakan vertikal kerak seperti dijelaskan dalam teori geosinklin. Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik yang berhadap-hadapan antara benua Afrika dan Eropa dengan Amerika Utara dan Amerika Selatan memiliki kemiripan bentuk dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan ini akan semakin jelas jika kita melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana. Sejak saat itu banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya menemui jalan buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat menyulitkan penemuan penjelasan yang sesuai.
Teori Tektonik Lempeng berasal dari hipotesis continental drift yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912. dan dikembangkan lagi dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915. Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es' dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang lebih padat. Namun, tanpa adanya bukti terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak. Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog Inggris Arthur Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.
Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi, namun selanjutnya justeru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling) batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru
dan beragam observasi geologis lainnya tak lama kemudian mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan prediksi.
Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini. Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi
B. Prinsip-prinsip Utama
di mana kerak benua memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km.
Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.
Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika mencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia. Perbedaan antara kerak benua dan samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak samudera lebih padat daripada kerak benua dikarenakan perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon. Kerak samudera lebih padat karena komposisinya yang mengandung lebih sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak samudera dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik.[18] Maka, kerak
samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan isostasi.
C. Jenis-jenis Batas Lempeng
Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:
1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California.
2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen
3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).
D. Kekuatan Penggerak Pergerakan Lempeng
Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dan karakter astenosfer yang relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati sebagai sumber asli dari energi yang menggerakkan tektonik lempeng. Pandangan yang disetujui sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan kepadatan litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah sumber terkuat pergerakan lempeng. Pada waktu pembentukannya di
karena terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer yang lama relatif terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya penyusupan ke mantel yang dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber sebagian besar kekuatan penggerak pergerakan lempeng. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempeng untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi. Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerak pergerakan lempeng, masih ada gaya penggerak lain yang dibuktikan dengan adanya lempeng seperti lempeng Amerika Utara, juga lempeng Eurasia yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini masih menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi. Pencitraan dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya distribusi kepadatan yang heterogen secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan ini bisa bersifat material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral), atau termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi dari keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel dari gaya apung (buoyancy forces). Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan tidak dengan pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan dibincangkan dalam geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus dipindahkan ke litosfer supaya lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis gaya yang utama dalam pengaruhnya ke pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi.
E. Gaya Gesek 1. Basal drag
Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer, sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.
2. Slab suction
Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona subduksi di palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi dalam kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini pada saat ia masuk ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada kedua sisi lempengan, atas dan bawah
Runtuhan gravitasi, pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel panas yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini tenggelam ke dalam mantel untuk mengkompensasikan beratnya, menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional dengan jarak dari sumbu ini. :Dalam teks-teks geologi pada pendidikan dasar, proses ini sering disebut sebagai sebuah doronga. Namun, sebenarnya sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat berbeda-beda dan topografi pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah lempeng yang bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisa mempengaruhi topografi. Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah topografi dasar samudera.
G. Slab-pull (tarikan lempengan)
Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan padat yang turun ke mantel di palung samudera. Ada bukti yang cukup banyak bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar. Pergerakan ke atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi ini. Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri sangat mungkin menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan (suction) di palung, tetapi lempeng seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan seperti juga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika. Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang berlangsung
H. Gaya dari luar
Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin
Serikat berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permuikaan bumi kembali ke barat. Beberapa juga mengemukakan ide kontroversial bahwa hasil ini mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik, yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang di bumi. Pemikiran ini sendiri sebetulnya tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek oasang yang diperlukan akan dengan cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu lama. Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya pergerakan ke barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat pemekaran (spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga bahwa relatif dengan mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua lempeng
I. Signifikansi relatif masing-masing mekanisme
Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan.
geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya menghasilkan perbedaan dalam seberapa proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan melihat laju di mana setiap lempeng bergerak dan mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan penggerak dari lempeng ini sejauh mungkin. Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng litosferik yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng yang tidak. Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring of Fire) sehingga bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng di Atlantik yang lengket pada benua yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya yang berhubungkan dengan lempeng yang bergerak ke bawah (slab pull dan slab suction) adalah kekuatan penggerak yang menentukan pergerakan lempeng kecuali untuk lempeng yang tidak disubduksikan. Walau bagaimanapun juga, kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih menjadi bahan perdebatan dan riset para ilmuwan
J. Lempeng-lempeng utama
Peta lempeng-lempeng tektonik
Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:
Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng benua
Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua
Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua
Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut -Lempeng benua
Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan - Lempeng benua Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik - Lempeng samudera
Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.
Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan
2. mendeskripsikan proses terjadinya gempa bumi tektonik 3. mendeskripsikan proses terjadinya gempa bumi vulkanik
A. Tipe gempa bumi
Gempa bumi tektonik disebabkan oleh perlepasan [tenaga] yang terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonik seperti layaknya gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba-tiba. Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari tektonik plate (plat tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa tektonik. Gempa bumi tektonik memang unik. Peta penyebarannya mengikuti pola dan aturan yang khusus dan menyempit, yakni mengikuti pola-pola pertemuan lempeng-lempeng tektonik yang menyusun kerak bumi. Dalam ilmu kebumian (geologi), kerangka teoretis tektonik lempeng merupakan postulat untuk menjelaskan fenomena gempa bumi tektonik yang melanda hampir seluruh kawasan, yang berdekatan dengan batas pertemuan lempeng tektonik. Contoh gempa tektonik ialah seperti yang terjadi di Yogyakarta, Indonesia pada Sabtu, 27 Mei 2006 dini hari, pukul 05.54 WIB.
B. Penyebab terjadinya gempa bumi
Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itu lah gempa bumi akan terjadi.
Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan lempengan tersebut. Gempa bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600 km.
C. Sejarah gempa bumi besar pada abad ke-20 dan 21
30 September 2009, Gempa bumi Sumatera Barat merupakan gempa tektonik yang berasal dari pergeseran patahan Semangko, gempa ini berkekuatan 7,9 Skala Richter(BMG Amerika) mengguncang Padang-Pariaman, Indonesia. Menyebabkan sedikitnya 1.100 orang tewas dan ribuan terperangkap dalam reruntuhan bangunan.
Kerusakan akibat gempa bumi di San Francisco pada tahun 1906
Sebagian jalan layang yang runtuh akibat gempa bumi Loma Prieta pada tahun 1989
12 September 2007 - Gempa Bengkulu dengan kekuatan gempa 7,9 Skala Richter 9 Agustus 2007 - Gempa bumi 7,5 Skala Richter
6 Maret 2007 - Gempa bumi tektonik mengguncang provinsi Sumatera Barat, Indonesia. Laporan terakhir menyatakan 79 orang tewas [3].
8 Oktober 2005 - Gempa bumi besar berkekuatan 7,6 skala Richter di Asia Selatan, berpusat di Kashmir, Pakistan; lebih dari 1.500 orang tewas.
26 Desember 2004 - Gempa bumi dahsyat berkekuatan 9,0 skala Richter mengguncang Aceh dan Sumatera Utara sekaligus menimbulkan gelombang tsunami di samudera Hindia. Bencana alam ini telah merenggut lebih dari 220.000 jiwa.
26 Desember 2003 - Gempa bumi kuat di Bam, barat daya Iran berukuran 6.5 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari 41.000 orang tewas.
21 Mei 2002 - Di utara Afganistan, berukuran 5,8 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari 1.000 orang tewas.
26 Januari 2001 - India, berukuran 7,9 pada skala Richter dan menewaskan 2.500 ada juga yang mengatakan jumlah korban mencapai 13.000 orang.
21 September 1999 - Taiwan, berukuran 7,6 pada skala Richter, menyebabkan 2.400 korban tewas.
17 Agustus 1999 - barat Turki, berukuran 7,4 pada skala Richter dan merenggut 17.000 nyawa.
25 Januari 1999 - Barat Colombia, pada magnitudo 6 dan merenggut 1.171 nyawa.
30 Mei 1998 - Di utara Afganistan dan Tajikistan dengan ukuran 6,9 pada skala Richter menyebabkan sekitar 5.000 orang tewas.
17 Januari 1995 - Di Kobe, Jepang dengan ukuran 7,2 skala Richter dan merenggut 6.000 nyawa.
30 September 1993 - Di Latur, India dengan ukuran 6,0 pada skala Richter dan menewaskan 1.000 orang.
12 Desember 1992 - Di Flores, Indonesia berukuran 7,9 pada skala richter dan menewaskan 2.500 orang.
21 Juni 1990 - Di barat laut Iran, berukuran 7,3 pada skala Richter, merengut 50.000 nyawa.
7 Desember 1988 - Barat laut Armenia, berukuran 6,9 pada skala Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.
16 September 1978 - Di timur laut Iran, berukuran 7,7 pada skala Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.
4 Maret 1977 - Vrancea, timur Rumania, dengan besar 7,4 SR, menelan sekitar 1.570 korban jiwa, diantaranya seorang aktor Rumania Toma Caragiu, juga menghancurkan sebagian besar dari ibu kota Rumania, Bukares (Bucureşti). 28 Juli 1976 - Tangshan, Cina, berukuran 7,8 pada skala Richter dan
menyebabkan 240.000 orang terbunuh.
4 Februari 1976 - Di Guatemala, berukuran 7,5 pada skala Richter dan menyebabkan 22.778 terbunuh.
29 Februari 1960 - Di barat daya pesisir pantai Atlantik di Maghribi pada ukuran 5,7 skala Richter, menyebabkan kira-kira 12.000 kematian dan memusnahkan seluruh kota Agadir.
26 Desember 1939 - Wilayah Erzincan, Turki pada ukuran 7,9, dan menyebabkan 33.000 orang tewas.
24 Januari 1939 - Di Chillan, Chile dengan ukuran 8,3 pada skala Richter, 28.000 kematian.
31 Mei 1935 - Di Quetta, India pada ukuran 7,5 skala Richter dan menewaskan 50.000 orang.
1 September 1923 - Di Yokohama, Jepang pada ukuran 8,3 skala Richter dan merenggut sedikitnya 140.000 nyawa.
D. Proses Terjadinya Gempa Vulkanik
Gempa bumi vulkanik terjadi karena adanya proses dinamik dari magma dan cairan yang bersifat hidrotermal (peka terhadap panas), sehingga dapat dipakai sebagai tanda-tanda awal peningkatan keaktifan gunung api. Proses fluida (cairan) dinamis yang terjadi karena adanya gradien suhu dan tekanan magma dapat menimbulkan gelombang gempa yang berasal dari proses resonansi retakan yang terisi cairan magma. Frekuensi gempa vulkanik yang dominan berkisar antara 1 sampai 5 Hz, selain frekuensi rendah lainnya.
Gempa vulkanik sebenarnya terdiri atas beberapa tipe seperti pada tabel di bawah ini:
Frekuensi Tinggi Frekuensi dominant berkisar antara 5-15 Hz. Disebabkan oleh sesar atau mendatar
Frekuensi Rendah
Frekuensi dominant antara 1-5 Hz. Peneyebab karena proses tekanan cairan (fluida) menit sampai beberapa hari. Frekuensi dominant 1-5 Hz
Mineral merupakan unsur isensial bagi fungsi normal sebagian enzim dan sangat penting dalam pengendalian komposisi cairan tubuh 65% adalah air dalam bobot tubuh. Komponen-komponen anorganik tubuh manusia terutama adalah Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, Besi, Fosfor, Klorida dan Sulfur. Sebagian dari unsur-unsur tersebut adalah mineral-mineral tulang dan ion-ion dapat sebagai cairan tubuh.
Mineral-KOMPETENSI DASAR:
Memahami jenis dan sifat mineral INDIKATOR:
1. menyebutkan jenis-jenis mineral
2. mendeskripsikan sumber-sumber mineral
mineral tersebut adalah bagian-bagian penting dari makanan. Unsur-unsur lain yang terdapat dalam jumlah sangat kecil disebut unsur-unsur runut (trace elements) yang juga adalah komponen-komponen makanan yang penting. Ini termasuk tembaga, moblibzenum, kobalt, mangan, zink, kromium, setenium, iodium dan fluor.
Yodium (i) merupakan mineral yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif sangat kecil, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting untuk pembentukan hormon tiroksin. Hormon tiroksin ini sangat berperan dalam metabolisme sehingga dalam keadaan konsumsi yodium yang rendah, kelenjar gondok akan berupaya membuat konpensasi dengan membesrakan kelenjarnya. Kebutuhan yodium per hari sekitar 1-2 g per kg berat badan. Perkiraan kecukupan yang dianjurkan sekitar 40-120 g per hari untuk anak samapi umur 10 tahun, dan 150 g per hari untuk orang dewasa. Untuk wanita dan menyusui dianjurkan tambahan masaing-masing 25 g dan 50 g per hari.
B. Sumber dan Fungsi Mineral 1. Kalsium dan fosfor.
Tubuh manusia mengandung sekitar 22 gram kalsium per kg berat badan tanpa lemak. Kira-kira 99% kalsium terdapat dalam tulang dan gigi. Komposisi belum diketahui secara jelas, namun diperkirakan menyerupai suatu hidroksiapatit Ca10 (PO4)6
(OH)2. Peranan kalsium tidak saja pada pembentukan tulang dan gigi tersebut di atas,
namun juga memegang peranan penting pada berbagai proses fisiologik dan biokhemik di dalam tubuh, seperti pada pembekuan darah, eksitabilitas saraf otot, kerekatan seluler, memelihara dan meningkatkan fungsi membran sel, mengaktifkan reaksi enzim dan sekresi hormon.
Tubuh manusia mengandung sekitar 12 gram fosfor per kilogram jaringan tanpa lemak. Dari jumlah ini kira-kira 85% terkandung dalam kerangka tulang. Di dalam plasma terdapat fosfor sekitar 3.5 mg/100 ml plasma. Bila butir darah termasuk maka total fosfor dalam darah antra 30-45 mg/100ml darah. Fosfor adalah bagian dari senyawa tinggi energi ATP yang diperlukan dalam suplai energi untuk kegiatan seluler. Karena peranannya yang sangat penting dalam metabolisme pada jaringan hewan dan tanaman maka mineral ini umumnya terdapat dalam setiap bahan makanan. Fosfor dari makanan diabsorpsi dalam bentuk bebas. Kira-kira 60-70% fosfor dari makanan dapat diserap.
2. Magnesium
Sumber dari magnesium di antaranya adalah : sayur-sayuran hijau, kedelai, dan kecipir. Sedangkan fungsi dari magnesium adalah sebagai aktifator enzim peptidase dan enzim lain yang memecah gugus
3. Phospat
Sebagai obat pencuci perut, meningkatkan tekanan osmotik, membantu mengurangi getaran otot. Orang dewasa pria membutuhkan magnesium sebanyak 350mg/hari dan untuk dewasa wanita membutuhkan magnesium sebanyak 300mg/hari. Jika terjadi defisiensi, maka akan menimbulkan gangguan metabolik, insomania, kejang kaki serta telapak kaki dan tangan gemetar.
4. Fe (Besi)
Jumlah seluruh besi di dalam tubuh orang dewasa terdapat sekitar 3.5 g, di mana 70 persennya terdapat dalam hemoglobin, 25 persennya merupakan besi cadangan (iron storage) yang terdiri dari feritin edan homossiderin terdapat dalam hati, limfa dan sum-sum tulang. Besi simpanan berfungsi sebagai cadangan untuk memproduksi homoglobin dan ikatan-ikatan besi lainnya yang mempunyai fungsi fisiologis.
mengimbangi sejumlah kecil zat besi yang secara konstan dikeluarkan tubuh, terutama lewat urine, feses dan keringat. Untuk menggantikan kehilangan zat besi lewat darah tubuh. Pada laktasi untuk sekresi air susu.
Kebutuhan akan zat besi untuk berbagai jenis kelamin dan golongan usia adalah sebagai berikut:
Untuk laki-laki dewasa : 10 mg/hari Wanita yang mengalami haid : 12 mg/har Anak-anak umur 7-10 tahun : 2,3-3,8 mg/hari Orang dewasa : 10-15 mg/hari
Zat besi yang tidak mencukupi bagi pembentukan sel darah, akan mengakibatkan anemia, menurunkan kekebalan individu, sehingga sangat peka terhadap serangan bibit penyakit
5. Natrium
Tubuh manusia mengandung 1.8 gram natrium 1.8 gram natrium (Na) perkilo gram berat badan bebas lemak, dimana sebagian besar terdapat dalam cairan ekstraseluler. Kandungan natrium dalam plasma sekitar 300-355 mg/100 ml. Karena natrium merupakan kation utama dari cairan ekstraseluler, pengontrolan osmolaritas dan volume cairan tubuh sangat tergantung pada ion natrium dan risio natrium terhadap ion lainnya.
Natrium mampu membuat membran sel menjadi permeabel, sementara itu transmisi syaraf dan kontraksi otot melibatkan pertukaran natrium ekstraseluler dan kalium ekstraseluler. Hanya sejumlah kecil natrium berada dalam intraseluler. Dalam tulang, natrium dalam tulang kira-kira sebanyak 30-45% dari total natrium tubuh. Metabolisme natrium terutama diatur oleh aldosteron suatu hormon kortteks adrenal yang meningkatkan reabsorbsi natrium dari ginjal. Bila hormon tersebut tidak ada maka ekskresi natrium demikian jarang sekali dijumpai keadaan defisiensi pada nmanusia, sebab mineral ini terdapat di dalam hampir semua bahan makanan. Pangan nabati mengandung natrium lebih sedikit di bandingkan dengan pangan hewani.
keseimbangan air. Bila kehilangan air, maka akan tampak gejala-gejala deplesi cairan ekstraselular: volume darah tinggi, tinggi hematokrit, tekanan darah rendah dan otot kram.
6. Iodium
Sumber iodium di antaranya adalah : sayur-sayuran, ikan laut, dan rumput laut. Sedangkan funsi dari iodium di antaranya dalah sebagai komponen esensial tiroksin dan kelenjar tiroid.
7. Floor
Sumber floor di antaranya adalah air, makanan laut, tanaman, ikan dan makanan hasil ternak. Sedangkan fungsi floor di antaranya adalah untuk pertumbuhan dan pembentukkan struktur gigi, untuk mencegah karies gigi. Kebutuhan floor antara dari panas dan daerah kurang panas berbeda.
8. Khlor
Sumber dari khlor di antaranya adalah garam, keju, ikan, udang, bayam dan seledri. Sedangkan fungsi dari khlor diantaranya adalah activator amylase dan pembentukan HCl lambung, mengaktifkan enzim amylase dalam mulut untuk memecah pati, membantu menjaga tekanan osmotic
9. Zinc
Sumber utama Zinc adalah daging, unggas, telur, ikan, susu, keju, hati, lembaga gandum, ragi, selada, roti dan kacang-kacangan. Sedangkan fungsi Zinc di antaranya adalah meningkatkan keaktifan enzim, meningkatkan pertumbuhan. Jika terjadi defisiensi maka menyebabkan kegagalan pertumbuhan dan gangguan kesembuhan luka
10. Tembaga
11. Kobalt
Merupakan koostifuen vitamin B12 yang diperlukan bagi perkembangan normal sel-sel darah merah. Sumber utamanya adalah vitamin B12, B1, dan sayuran berdaun hijau. Kobalt mempunyai fungsi untuk keseimbangan tubuh ruminansia.
D. Jenis Mineral
Berdasarkan jenisnya, mineral dibagi 2 macam yaitu, sebagau berikut: makromineral (terdiri dari: kalsium, Al, Mg, P, sodium (Na), dan sulfur), mikromineral (terdiri dari: Fe, I2, Flour, Mn, Zinc, cuprum, cobalalt dan kromium).
E. Macam dan Fungsi Mineral
Semua jaringan tubuh hewan atau manusia, pangan dan pakan mengandung zat inorganik yan di sebut unsur hara atau mineral dengan jumlah yang berbeda-beda. Zat inorganik tersebut dalam pakan atau jaringan dapat diperoleh pada saat pengabuan dalam rangka analisa proeksimat. Dalam abu zat inorganik tersebut dalam bentuk oksida, carbonat dan sulfat. Mula-mula dalam ilmu nutrisi, zat-zat yang sering mengalami kekurangan adalah protein dan energi. Setelah kedua hal tersebut diketahui maka banyak penemuan-penemuan perihal kekurangan mineral sebagai zat micro nutrien bersama vitamin, pada hewan ruminansia mineral lebih kritis daripada vitamin, karenma ruminansia dapat membentuk beberapa vitamin dalam tubuhnya.
sulphur. Bila MO dan S terlalu tinggi dalam pakan maka dapat terjadi defiseensi copper. Antara Ca, P dan vitamin Dengan juga ada hubungan fungsi. Antara vitanin E, SE, Methionin dan sekolah luar biasa inorganik juga ada saling keterkaitan.
Ada tiga fungsi utama mineral yaitu:
1. Sebagai kompenen utama tubuh (structural element) atau penyusun kerangka tulang, gigi dan otot-otot. Ca, P, Mg, Fl dan Si untuk pembentukan dan pertumbuhan gigi sedang P dan sekolah luar biasa untuk penyusunan protein jaringan.
2. Merupakan unsur dalam cairan tubuh atau jaringan, sebagai elektrolit yang mengatur tekanan osmuse (Fluid balance), menegatur keseimbangan basa asam dan permeabilitas membran. Contoh adalah Na, K, Cl, Ca dan Mg
3. Sebagai aktifator atau terkait dalam peranan enzyme dan hormon. Skala Mohs untuk menentukan kelas-kelas mineral logam
V. JENIS-JENIS BATUAN
30 KOMPETENSI DASAR:
Memahami jenis-jenis dan kharakteristik batuan INDIKATOR:
1. menyebutkan jenis-jenis batuan berdasarkan proses terjadinya
Lapisan litosfer (lapisan kerak bumi) terdiri dari berbagai jenis batuan yang semua terbuat dari pembekuan magma. Karena adanya proses endogen dan eksogen
batuan terbagi jadi tiga jenis, sebagai berikut. A. Batu beku
Batuan beku terbentuk karena pembekuan magma.
1. Batuan yang beku di dalam bumi disebut batuan intrusiva (batuan beku dalam) 2. Batuan yang beku di permukaan bumi disebut batuan ekstrusiva (batuan beku
luar)
Contoh batu beku
Granit Obsidian Obsidian tembus
pandang Diorite
Granit Obsedian abu-abu Obsedian Diorite
B. Batu Sediman
Batuan sedimen/endapan terbentuk oleh batuan beku yang tererosi (terkikis), kemudian mengalami proses pengangkutan lalu diendapkan di tempat lain Batuan sedimen dibedakan oleh jenis zat pengangkutnya, yaitu :
1. Batu sediman aeolis : batuan hasil proses pengangkutan oleh angin
3. Batu sediman marin : batuan hasil proses pengangkutan dan dibentuk oleh air laut. Contoh : sand-dune di pantai
4. Batu sediman glasial : batuan hasil proses pengangkutan dan pembentukan oleh gletser atau es yang mengalir
Contoh batuan sedimen
Konglomerat
Gipsum
Kristal Garam Batu Pasir
Konglomerat Gipsum Kristal Garam Batu Pasir
C. Batuan Malihan
Batuan melihan (batu metamorf), terbentuk dari batu yang mengalami proses perubahan suhu dan tekanan dalam waktu yang lama,
misalnya batu kapur (gamping) berubah menjadi batu marmer (pualam). Batu melihan bisa dibedakan dari strukturnya menjadi:
1. Berlapis (foliated)
Contoh batuan melihan
Phyllite
Marmer Batu melihan foliated:
phylite
Batu melihan non foliated: marmer
D. Siklus Batuan
VI. JENIS-JENIS GEJALA ALAM
33 KOMPETENSI DASAR:
Memahami jenis-jenis bencana alam INDIKATOR:
1. menyebutkan jenis-jenis bencana alam
2. mendeskripsikan perubahan kerak bumi karena gempa bumi 3. mendeskripsikan perubahan posisi kerak bumi
A. Gempa bumi dan Perubahan Kerak Bumi
menggeser daratan Kutub Selatan ke posisinya saat ini. Ini membuat daratan yang hangat mendadak menjadi dingin, dan secara perlahan diselimuti dengan es dan salju. Dan di saat bersamaan, Alaska dan Siberia juga mengarah ke Kutub Utara, sehingga membuat daratan yang semula hangat dalam sekejab menjadi dingin “membeku”. Ini secara rasional telah menjelaskan tentang lapisan tanah beku di utara Siberia, gajah raksasa berbulu panjang yang ditemukan serta sejumlah besar binatang yang tidak dapat hidup di daerah dingin, seperti misalnya badak, banteng, kuda, gezelle, srigala, machairodont (harimau bergigi pedang), singa dan sebagainya, selain itu juga ada mayat manusia.
C. Ledakan Sinar Gamma
Sinar Gamma adalah ledakan dengan kekuatan terdahsyat yang sudah diketahui di alam semesta saat ini, dan pengetahuan yang dipahami ilmuwan atas hal ini masih sangat terbatas. Ilmuwan mendapati, bahwa sinar gamma (Gamma Ray Burst, GRB) yang berasal dari galaksi luar yang jauh, adalah energi yang dilepaskan kembali setelah hancurnya 2 bintang tetap, energi pancarannya sangat kuat dan tak dapat diduga, kurang lebih seribu kali lipatnya matahari.
D. Planet Menabrak Bumi
Pada 1908 silam, sebuah meteorit komet setinggi kurang lebih 200 kaki (± 60 m) pernah melintasi lapisan atmosfer, dan mengenai kawasan, Siberia, akibatnya terjadi ledakan di kawasan tersebut.Menurut perhitungan astronom bahwa peristiwa sejenis akan terjadi setiap 100-300 tahun. Peristiwa ini, seandainya terjadi di samudera atau daerah yang jarang penduduknya, yang mana meskipun rasio kemungkinan manusia terhindar dari bencana ini sedikit lebih besar, namun ilmuwan mengatakan: terhadap planet besar, tidaklah penting di mana posisi yang diterjang mereka (planet).Jika meteorit selebar ½ mil (± 800 m) menabrak bumi (± setiap 250 ribu tahun) meski tidak sampai menyebabkan kepunahan seluruh umat manusia, namun cukup memusnahkan pembangunan peradaban umat manusia sekarang.Sebuah meteorit selebar 5 mil menabrak bumi dapat menimbulkan gempa, tsunami, letusan gunung berapi, dan mengakibatkan kepunahan yang lebih dahsyat, sama seperti akhir zaman dinosaurus.
F. Badai Matahari
Selama beberapa tahun terakhir ini, matahari sudah memasuki perubahan periodik medan magnetik yang terjadi setiap 10-11 tahun. Dalam masa demikian, partikel dan pancaran kemungkinan akan menerpa ke bumi dengan kecepatan 1juta km/jam. Dan ancamannya terhadap bumi, adalah suatu hal yang tak dapat diperhitungkan para ilmuwan.Pada April 2001 silam, sebagaimana yang diperkirakan ilmuwan, telah terjadi ledakan bintik matahari yang dahsyat di permukaannya, dan ini merupakan salah satu ledakan terbesar yang tercatat selama ini, untungnya solar Flare (letusan gas matahari) tidak mengarah ke bumi (lihat pada foto di atas). Karena itu sebagian besar energi yang dilepaskan letusan protuberan tidak akan sampai menerjang bumi. Letusan protuberan atau gas matahari disebabkan ledakan tiba-tiba dari energi magnetik. Letusan ini dapat menambah kecepatan gerak partikel matahari hingga mendekati kecepatan cahaya dalam beberapa detik, sekaligus membuat suhu di permukaan matahari naik hingga jutaan derajat. Energi yang dilepaskan letusan protuberan bahkan mencapai miliaran ton energi yang dihasilkan ledakan bahan peledak
VII. TSUNAMI
A. Pengertian Tsunami
Kalau kita datang ke pantai memandang laut yang luas, selalu tampak ombak bergulung-gulung dan terhempas ke pantai. Gelombang semacam itu terjadi sebagai 4. mendeskripsikan Tsunami yang terjadi karena gempa bumi
5. mendeskripsikan Tsunami yang terjadi karena ledakan gunung berapi
6. mendeskripsikan Tsunami yang terjadi karena longsoran tanah 7. mendeskripsikan Tsunami yang terjadi karena meteor jatuh
akibat tiupan angin. Tinggi gelombang dan panjang serta arah gelombangnya dipengaruhi oleh arah angin bertiup. Pada saat badai berkecamuk, terjadi pula gelombang yang disebut gelombang badai yang dapat mencapai ketinggian 5 meter. Apabila mencapai wilayah pantai, gelombang badai dapat menyebabkan kerusakan dan kerugian.
Tsunami juga merupakan gelombang air laut yang tinggi bahkan lebih tinggi dari gelombang badai. Gelombang tsunami yang pernah terjadi di Indonesia mencapai 26 meter (Istianto, dkk.2003). Tsunami tidak disebabkan oleh angin. Tsunami adalah salah satu jenis bencana alam yang terjadi di daerah pesisir. Tsunami jarang terjadi, tetapi sangat berbahaya. Tsunami berasal dari kata bahasa Jepang yang berarti “gelombang pelabuhan”. Tsunami adalah gelombang pasang yang diakibatkan oleh dasar laut yang mengalami deformasi (perubahan bentuk) vertikal secara tiba-tiba yang menyebabkan displacement (perpindahan) permukaan air laut di atasnya. Gelombang yang terbentuk dengan pengaruh gravitasi mencoba kembali ke keadaan setimbang. Tsunami menjalar dengan kecepatan yang berhubungan dengan kedalaman air. Pada air dalam, kecepatan tsunami tinggi sebaliknya pada perairan dangkal, kecepatannya lambat/menurun. Energi tsunami tergantung pada kecepatan dan tinggi gelombangnya. Kecepatan dan tinggi gelombang tsunami memiliki “flux” yang konstan. Itulah sebabnya pada saat kecepatan menurun karena laut dangkal, tinggi gelombang bertambah. Tsunami tidak terasa di laut dalam dan sebaliknya pengaruhnya amat dahsyat di pantai. Tsunami bisa terjadi sewaktu-waktu pada saat musim hujan maupun musim kemarau, baik siang maupun malam, pagi hari maupun sore hari.
Cincin Api Pasifik (Ring of fire)
Di Indonesiapun sering terjadi tsunami di daerah tertentu seperti misalnya pantai timur Sumatera, pantai selatan Jawa, Nusa tenggara, dan sebagainya
Karena perbedaan penyebab gelombang tsunami dan gelombang air laut pada umumnya, maka karakteristik gelombang tsunami juga berbeda. Gelombang laut biasa merupakan gerakan massa air laut turun naik secara terus menerus dan periodik, sedangkan gelombang tsunami adalah massa air yang berpindah atau merambat dari sumber pembangkitnya ke arah pantai
Massa air yang pindah tersebut ketika mencapai pantai, menjadikan tsunami laksana air bah yang merambat cepat sekali dengan energi yang sangat besar, menghancurkan segala yang merintangi jalannya. Kecepatan rambatnya melebih kecepatan lari manusia. Batu atau perahu yang beratnya berton-ton dapat dihempaskan ke darat atau diseret kembali ke laut.
perbedaan gelombang laut biasa dan gelombang tsunami.
Angin bertiup
Perbandingan gelombang laut biasa (A) dan tsunami (B)
Serangan tsunami umumnya merupakan serangkaian gelombang tunggal yang jarak antara satu gelombang dengan gelombang lainnya mulai dari hitungan menit sampai hitungan jam. Pada kasus tsunami di Flores tahun 1992, serangan tsunami berlangsung total selama lebih kurang dua jam terdiri dari empat sampai lima gelombang.
B. Penyebab Tsunami
Di dasar laut ditemukan kerak bumi, gunung berapi bawah air, dan magma. Tsunami dapat terjadi karena adanya gangguan di bawah laut yang disebabkan oleh :
1. Gempa bumi
2. Letusan gunung berapi 3. Longsornya kerak bumi, dan Angin
B
Ujicoba bom di bawah laut, dan penyebab lainnya adalah karena meteor yang jatuh ke bumi.
1. Tsunami karena gempa bumi
Gempa bumi yang terjadi di dasar laut dapat menyebabkan gangguan air laut yang selanjutnya berpotensi mengakibatkan tsunami. Tidak semua gempa bumi menyebabkan tsunami. Suatu gempa bumi dapat menyebabkan tsunami jika memenuhi persyaratan sebagai berikut:
a. Pusat gempa berkisar antara 0 – 30 km (gempa dangkal) atau kurang dari 60 km dan terjadi di dasar laut.
b. Pusat gempat terdapat di bawah laut dengan kekuatan > 6.5 skala Richter (SR) c. Patahan kerak bumi terjadi secara vertikal sehingga air laut meninggi
Patahan vertikal berpotensi menimbulkan tsunami
Tahap-2
Tahap-3
Tahap-4
mempengaruhi lebar gelombang awal dan arah patahan mempengaruhi arah dominan perambatan gelombang. Contoh tsunami yang disebabkan oleh gempa bumi adalah tsunami di Aceh yang menelan korban lebih dari 125 juta orang pada tanggal 26 Desember 2004. Gempabumi merupakan penyebab umum utama terjadinya tsunami.
Besar kecilnya gelombang dan kerusakan yang ditimbulkan oleh gempa bumi sangat bergantung kepada magnitude (besarnya) getaran. Secara garis besar dapat dinyatakan hubungan antara magnitude gempa bumi dengan tsunami yang dihasilkan.
Magnitude Gempa bumi (Skala Richter/SR)
Karakteristik Tsunami yang dihasilkan
Kurang dari 6,5 Tidak memicu terjadinya tsunami
6,5 – 7,5 Tidak menghasilkan tsunami yang merusak, terjadi sedikit perubahan permukaan air laut di sekitar episentrum. Kerusakan mungkin timbul oleh efek sekunder seperti
longsoran bawah laut.
7,6 – 7,8 Mungkin menimbulkan tsunami yang merusak terutama di sekitar episentrum. Jarang menghasilkan tsunami yang
merusak pada jarak jauh.
Lebih dari 7,9 Menimbulkan tsunami yang merusak. Kerusakan dapat terjadi di daerah yang luas.
2. Tsunami karena Gunung Berapi
3. Tsunami karena Longsoran Tanah
Ketika terjadi longsor di bawah laut, sejumlah material tanah bergerak. Tsunami terjadi sebagai akibat dorongan volume massa material yang longsor tersebut. Makin besar volume massa longsoran, semakin besar potensi tsunami yang dibangkitkan. Contoh tsunami semacam ini adalah tsunami yang terjadi saat gunung Tambora di Pulau Sumbawa meletus pada tahun 1815. Longsoran tanah akibat letusan gunung tersebut jatuh ke laut dan menyebabkan terjadinya tsunami yang dahsyat.
4. Tsunami karena Meteor yang Jatuh ke Laut
Apa yang terjadi ketika kita menjatuhkan sebuah batu ke laut? Dari tempat batu jatuh, akan terbentuk gelombang melingkar ke segala arah. Bayangkan bila sebuah meteor yang berukuran amat besar jatuh ke laut. Tsunami yang amat dahsyat akan terjadi. Tsunami karena meteor ini kemungkinan terjadi sangat kecil, karena ketika meteor masuk ke atmosfir bumi sudah terbakar dan hancur lebih dahulu. Menurut profil geologi dari USGS (United State of Geological Survey) pernah terjadi 35 juta tahun yang lau di teluk Chesapeake
C. Proses Terjadinya Tsunami
Seperti sudah diungkapkan di atas, umumnya tsunami terjadi akibat gempa bumi bawah laut. Gerakan vertikal ke atas atau ke bawah kerak bumi menyebabkan dasar laut naik dan turun secara tiba-tiba, sehingga keseimbangan air laut yang berada di atasnya terganggu.
Hal ini menyebabkan terjadinya aliran energi air laut, yang ketika sampai di pantai menjadi gelombang besar yang disebut tsunami.
Tsunami merupakan rangkaian gelombang. Gelombang pertama yang datang biasanya tidak begitu besar dan tidak begitu membahayakan, tetapi beberapa saat setelah gelombang pertama, akan menyusul gelombang yang jauh lebih besar serta sangat berbahaya.
Segera setelah tsunami terjadi, gelombangnya merambat ke segala arah (360o). Selama
perambatan ini, tinggi gelombang semakin besar karena semakin dangkalnya dasar laut. Jadi semakin dangkal lautnya, semakin tinggi gelombangnya.
Perbandingan antara kedalaman air laut, kecepatan, panjang, dan tinggi gelombang tsunami dapat dirangkum seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Berdasarkan Tabel 1 tersebut, di peraian yang dalam, kecepatan gelombang tsunami tinggi, begitu pula panjang gelombangnya, tapi tinggi gelombangnya rendah. Dengan perkataan lain, semakin dangkal suatu perairan tinggi gelombangnya semakin bertambah, sedangkan kecepatan dan panjang gelombangnya semakin rendah. Meskipun demikian kecepatan gelombang tsunami saat terhempas di pantai masih lebih cepat dari kemampuan lari manusia.
Tabel Perbandingan kecepatan, panjang, dan tinggi gelombang Pada berbagai
Panjang dan tinggi gelombang ditunjukkan oleh Gambar berikut.
Gelombang: panjang dan tinggi
D. Tanda-tanda Awal Terjadi Tsunami
Apakah kita bisa mengetahui tanda-tanda akan terjadinya tsunami? Seharusnya bisa jika kita memperhatikan dengan seksama, misalnya:
1. Bencana tsunami diawali oleh gempa bumi bawah laut (terasa di sekitar wilayah pantai) yang sangat kuat. Hal ini sangat terasa jika gempa tersebut terjadi atau
sebagai penyebab terjadinya tsunami lokal. Tapi bisa juga gempa tidak terasa kalau tsunami itu penyebabnya gempa di tempat yang jauh.
2. Setelah gempa terjadi, air laut di sekitar wilayah pantai akan surut sangat rendah dan tiba-tiba (air laut seolah-olah tersedot ke dasar laut). Hati-hatilah itu pertanda gelombang besar akan datang.
3. Tercium bau garam yang tidak biasanya dari pantai.
Kebiasaan nenek moyang kita sebenarnya bisa membantu, seperti bersahabat dengan alam, sehingga kita dapat memahami adanya perubahan tingkah laku alam, misalnya surutnya air laut secara tiba-tiba seperti diungkapkan di atas, larinya hewan-hewan menjauhi pantai. Semua itu ternyata merupakan tanda-tanda awal terjadinya tsunami.
E. Daerah Rawan Tsunami di Indonesia
Indonesia adalah negara bahari dengan luas laut mencapai 5,8 juta km persegí, garis pantai sepanjang 81.000 km dengan sekitar 17.508 pulau. Dari 17 lempeng tektonik global di dunia terdapat 17 lempeng tektonik global yang potensial menimbulkan gempa di dunia (Puja, 2005), tiga di antaranya terdapat di Indonesia, yaitu:
1. Pergerakan Indo-Australia dengan Eurasia 2. Pergerakan Indo-Australia dengan Pasifik 3. Pergerakan Pasifik dan Philipines
Pergerakan bagian-bagian lempeng ini merupakan tempat terjadinya gempa-gempa besar dan berada di lautan dengan jarak 100–150 km dari pantai Sumatera, Selatan Jawa, Selatan Nusa Tenggara, Maluku, dan Pantai Utara papua. Sebagai contoh pergeseran bagian-bagian lempeng pasifik dapat menimbulkan tsunami yang memungkinkan terjadinya bencana di pantai utara Papua. Tumbukan lempeng Eurasia dan Indo-Australia akan berpotensi menimbulkan tsunami di pantai barat Sumatera dan selatan Jawa serta Nusa Tenggara.
Garis merah pada Peta menunjukkan daerah rawan tsunami di Indonesia
(Sumber: BMG online.go.id)
F. Dampak Tsunami
Tsunami selalu menelan korban karena faktor manusia dan faktor alam. Faktor manusia:
Faktor manusia dapat menyebabkan timbulnya korban tsunami, misalnya karena: 1. Kurangnya pengetahuan tentang bencana alam tsunami
2. Sistem komunikasi antara Badan Meterologi dan Geofisika (BMG) sebagai instansi yang bertanggungjawab memonitor terjadinya gempa/tanda-tanda akan terjadinya tsunami dengan pemerintah Daerah setempat serta masyarakat belum terjalin dengan baik.
3. Kurangnya sosialisasi atau penyuluhan tentang bencana alam terutama untuk orang-orang di pesisir.
4. Pengrusakan hutan-hutan bakau di tepi pantai Faktor alam:
Selain manusia, alam juga berpotensi menimbulkan korban tsunami, antara lain adalah sebagai berikut:
2. Bencana tsunami tidak dapat dicegah oleh manusia, tetapi dengan ilmu pengetahuan yang dimiliki, orang dapat melakukan tindakan untuk mengurangi jatuhnya korban yang lebih banyak.
Dampak tsunami seperti yang terjadi di Biak tahun 1996, Maumeter 1992, Kampung Pancer 1994, dan Aceh 2004, dapat disaksikan dari gambar-gambar berikut ini.
VIII. HIDROSFER
49 Kerusakan prasarana (Tsunami
Biak, 1996) Kerusakan perkebunan
(Tsunami Biak)
Kerusakan harta benda (Tsunami Aceh 2004) Kerusakan pemukiman
(Maumere 1992)
KOMPETENSI DASAR:
Memahami tentang hidrosfer
INDIKATOR:
Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti lapisan. Hidrosfer di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat di lapisan udara.
A. Siklus hidrologi
Siklus hidrologi adalah suatu proses peredaran atau daur ulang air secara yang berurutan secara terus-menerus. Pemanasan sinar matahari menjadi pengaruh pada siklus hidrologi. Air di seluruh permukaan bumi akan menguap bila terkena sinar matahari. Pada ketinggian tertentu ketika temperatur semakin turun uap air akan mengalami kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air dan jatuh sebagai hujan.
Siklus hidrologi dibedakan menjadi tiga, yaitu siklus pendek, siklus sedang dan siklus panjang.
1. Siklus pendek
Dalam siklus pendek, air laut mengalami pemanasan dan menguap menjadi uap air.Pada ketinggian tertentu uap air mengalami kondensasi menjadi awan. Bila butir-butir embun air itu cukup jenuh dengan uap air, hujan akan turun di atas permukaan laut.
Pada siklus sedang, uap air yang berasal dari lautan ditiup oleh angin menuju ke daratan. Di daratan uap air membentuk awan yang akhirnya jatuh sebagai hujan di atas daratan. Air hujan tersebut akan mengalir melalui sungai-sungai, selokan dan sebagainya hingga kembali lagi ke laut.
3. Siklus panjang
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.
B. Perairan di daratan
Perairan di daratan tergolong sebagai perairan tawar, yaitu semua perairan yang melintasi daratan. Air di daratan meliputi air tanah dan air permukaan.
Air tanah adalah air yang terdapat di dalam tanah. Air tanah berasal dari salju, hujan atau bentuk curahan lain yang meresap ke dalam tanah dan tertampung pada lapisan kedap air.
2. Air tanah dangkal
Air freatis adalah air tanah yang terletak di atas lapisan kedap air tidak jauh dari permukaan tanah. Air freatis sangat dipengaruhi oleh resapan air di sekelilingnya. Pada musim kemarau jumlah air freatis berkurang. Sebaliknya pada musim hujan jumlah air freatis akan bertambah. Air freatis dapat diambil melalui sumur atau mata air.
3. Air tanah dalam
Air artesis adalah air tanah yang terletak jauh di dalam tanah, di antara dua lapisan kedap air. 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.
3. Air permukaan
Air permukaan adalah wadah air yang terdapat di permukaan bumi. Bentuk air permukaan meliputi sungai, danau, rawa.
4. Sungai
Sungai adalah air hujan atau mata air yang mengalir secara alami melalui suatu lembah atau diantara dua tepian dengan batas jelas, menuju tempat lebih rendah (laut, danau atau sungai lain).
C. Bagian-bagian sungai
Sungai terdiri dari 3 bagian, yaitu bagian hulu, bagian tengah dan bagian hilir. Bagian hulu sungai terletak di daerah yang relatif tinggi sehingga air dapat
mengalir turun.
Bagian tengah sungai terletak pada daerah yang lebih landai.
D. Jenis-jenis sungai
Jenis-jenis sungai dibagi menjadi 5, yaitu sungai hujan, sungai gletser, sungai campuran, sungai permanen dan sungai periodik.
Sungai hujan adalah sungai yang berasal dari hujan.
Sungai gletser adalah sungai yang airnya berasal dari gletser atau bongkahan es yang mencair.
Sungai campuran adalah sungai yang airnya berasal dari hujan dan salju yang mencair.
Sungai permanen adalah sungai yang airnya relatif tetap. Sngai periodik adalah sungai dengan volume air tidak tetap.
IX. ATMOSFER
A. Arti Definisi/Pengertian Atmosfer (Atmosfir)
Atmosfer adalah lapisan udara yang terdiri dari campuran berbagai gas yang menyelimuti suatu planet baik planet bumi, merkurius, mars, jupiter, uranus, saturnus, venus, neptunus dan lain-lain. Atmosfer ada di sekeliling kita mulai dari permukaan tanah hingga jauh di angkasa sana
B. Komponen Penyusun/Kandungan/Komposisi Atmostfer (Atmosfir) Bumi KOMPETENSI DASAR:
Memahami susunan dan kharakteristik atmosfer INDIKATOR:
1. menjelaskan pengertian atmosfer
2. mendeskripsikan komposisi atmosfer bumi 3. mendeskripsikan manfaat lapisan atmosfer 4. menyebutkan jenis-jenis lapisan atmosfer
Nama Gas Simbol Kimia Volume (%)
1. Melindungi bumi dari benda-benda angkasa yang jatuh ke bumi karena terkena gaya gravitasi bumi.
2. Melindungi bumi dari radiasi ultraviolet yang berbahaya bagi kehidupan makhluk hidup dengan lapisan ozon.
3. Mengandung gas-gas yang dibutuhkan manusia, hewan dan tumbuhan untuk bernafas dan untuk keperluan lainnya seperti oksigen, nitrogen, karbon dioksida, dan lain sebagainya.
Lapisan I - Troposfer
Lapisan terbawah dari atmosfer bumi
Terletak pada ketinggian 0 - 18 km di atas permukaan bumi.
Memiliki pengaruh besar terhadap kehidupan mahkluk hidup di muka bumi Terjadi peristiwa-peristiwa seperti cuaca dan iklim
80% dari seluruh massa gas yang terkandung dalam atmosfer terdapat pada lapisan ini
Memiliki ciri khas : suhu (temperatur) udara menurun sesuai dengan perubahan ketinggian, yaitu setiap naik 100 meter dari permukaan bumi, suhu (temperatur) udara menurun sebesar ± 0,5°C
Lapisan II - Stratosfer
Terletak pada ketinggian antara 18 - 49 km dari permukaan bumi.
Ditandai dengan adanya proses inversi suhu, artinya suhu udara bertambah tinggi seiring dengan kenaikan ketinggian.
Tidak ada lagi uap air,awan ataupun debu atmosfer
Pesawat-pesawat yang menggunakan mesin jet terbang pada lapisan ini. Lapisan III - Mesosfer
Merupakan lapisan pelindung bumi dari jatuhan meteor atau benda-benda angkasa luar lainnya.
Ditandai dengan penurunan suhu (temperatur) udara, rata-rata 0,4°C per seratus meter
Temperatur terendah di mesosfer kurang dari -81°C, Lapisan IV - Termosfer/Ionosfer
Terletak pada ketinggian antara 82 - 800 km dari permukaan bumi.
Tempat terjadinya ionisasi partikel-partikel yang dapat memberikan efek pada perambatan/refleksi gelombang radio, baik gelombang panjang maupun pendek Kenaikan temperatur dapat berlangsung mulai dari - 100°C hingga ratusan
bahkan ribuan derajat celcius
Lapisan yang paling tinggi dalam termosfer adalah termopause
Temperatur termopause konstan terhadap ketinggian, tetapi berubah dengan waktu karena pengaruh osilasi
Lapisan IV - Eksosfer/Desifasister
Terletak pada ketinggian antara 800 - 1000 km dari permukaan bumi
Merupakan lapisan paling panas dan molekul udara dapat meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari permukaan bumi
Merupakan tempat terjadinya gerakan atom-atom secara tidak beraturan Disebut pula dengan ruang antar planet dan geostasioner.
Di area daerah Republik Indonesia dapat kita jumpai tiga macam hujan / ujan yang turun, yaitu antara lain :
1. Hujan Frontal
Hujan frontal adalah hujan yang disebabkan oleh bertemunya angin musim panas yang membawa uap air yang lembab dengan udara dingin bersuhu rendah sehingga menyebabkan pengembunan di udara yang pada akhirnya menurunkan hujan.
2. Hujan Orografis
Hujan orografis adalah hujan yang diakibatkan oleh adanya uap air yang terbawa atau tertiup angin hingga naik ke atas pegunungan dan membentuk awan. Ketika awan telah mencapai titik jenuh maka akan turun hujan.
3. Hujan Zenit
Hujan zenit adalah hujan yang penyebabnya adalah suhu yang panas pada garis khatulistiwa sehingga memicu penguapan air ke atas langit bertemu dengan udara yang dingin menjadi hujan. Hujan zenit terjadi di sekitar daerah garis khatulistiwa saja.
Daerah tropis khususnya di Indonesia memiliki beberapa jenis hujan, Setidaknya terdapat 3 jenis hujan, antara lain:
1. Hujan Konvektif (Convectional Storms)
Hujan yang disebabkan oleh adanya beda panas yang diterima permukaan tanah dengan panas yang diterima oleh lapisan udara diatas permukaan tanah tersebut.
Beda panas umumnya terjadi pada musim kering yang akan mengakibatkan hujan dengan intensitas tinggi sebagai hasil kondensasi massa air basah pada ketinggian diatas 15 km. Ciri-ciri :
intensitasnya tinggi. berlangsung relatif cepat
mencakup wilayah yang tidak terlalu luas 2. Hujan Frontal (Frontal/Cyclonic Storms)
Tipe hujan yang diakibatkan oleh bergulungnya dua massa udara berbeda suhu dan kelembaban. Massa udara lembab yang hangat dipaksa bergerak ke tempat yang lebih tinggi (suhu lebih rendah dengan kerapatan udara dingin lebih besar). Dibedakan menjadi:
Biasanya mempunyai kemiringan permukaan frontal yang besar dan menyebabkan gerakan massa udara ke tempat yang lebih tinggi lebih cepat sehingga hujan yang dihasilkan hujan lebat dalam waktu singkat.
b. Hujan frontal hangat
Kemiringan permukaan frontal tidak terlalu besar sehingga gerakan massa udara ke tempat yang lebih tinggi dapat dilakukan perlahan/proses pendinginan bertahap. Hujan yang dihasilkan adalah hujan yang tidak terlalu lebat dan berlangsung dalam waktu lebih lama (intensitas rendah).
contoh : Hujan badai dan hujan monsun (diakibatkan oleh angin muson pada bulan oktober-april)
3. Hujan Orografik (Orographic Storms)
Jenis hujan yang umum terjadi di daerah pegunungan yaitu ketika massa udara bergerak ke tempat yang lebih tinggi mengikuti bentang lahan pegunungan sampai saatnya terjadi proses kondensasi. Ketika massa udara melewati daerah bergunung pada daerah dimana angin berhembus (windward side) terjadi hujan orografik.
Pada lereng dimana gerakan massa udara tidak atau kurang berarti (leeward side), udara yang turun akan mengalami pemanasan dengan sifat kering. Daerah ini disebut daerah bayangan, hujan yang turun disebut hujan di daerah bayangan (jumlah hujan lebih kecil)
Hujan orografik dianggap sebagai pemasok airtanah, danau, bendungan karena berlangsung di hulu DAS.
Untuk kepentingan kajian atau praktis, hujan dibedakan menurut terjadinya, ukuran butirannya, atau curah hujannya.
Jenis-jenis hujan berdasarkan terjadinya: hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar. Hujan zenithal, yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.
Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan. Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.
