Bumi dipengaruhi oleh matahari dan Perilakunya

(1)

DISUSUN OLEH:



DIMAS ADIANSYAH SYAHRUL / (113184040) / PF A 2011



CHYTA ANINDYA PERTIWI / (113184209) / PF B 2011



NURSANTI HERDINI RAHAYU / (113184214) / PF B 2011

KELOMPOK VII

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

(2)

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur peneliti panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan ridho dan rahmat-Nya, penulis dapat menyusun makalah yang berjudul “Bumi dan Perilakunya”. Makalah ini disusun untuk memenuhi sebagian tugas mata kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa. Tujuan dari penulisan ini dapat menjadikan salah satu sumber ilmu atau sebagai sumber referensi yang dalam mengkaji ilmu IPA yang berkaitan dengan Bumi bagi pembaca. Sehingga memudahkan pembaca dalam mempelajari struktur Bumi dan perilakunya.

Penulis sangat mengharapkan saran maupun kritikan dari semua pihak untuk meningkatkan kualitas dari penulisan makalah IPBA ini. Melalui saran maupun kritikan tersebut, akan membuat penulis menjadi lebih baik di masa mendatang dalam menyusun suatu makalah selanjutnya. Akhir kata, semoga Makalah IPBA ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Surabaya, Februari 2014

(3)

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR... 1

DAFTAR ISI ... 2

BAB I PENDAHULUAN ... 3

A. Latar Belakang ... 3

B. Tujuan ... 3

C. Manfaat ... 3

BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 4

A. Bumi ... 4

1. Pengertian Bumi ... 4

2. Bumi sebagai Planet ... 4

3. Bagian-bagian Bumi ... 5

4. Atmosfer Bumi ... 7

5. Masa Depan Bumi... 10

B. Perilaku Bumi... 11

1. Rotasi Bumi ... 12

2. Akibat dari Rotasi Bumi ... 13

3. Revolusi Bumi ... 18

4. Akibat dari Revolusi Bumi ... 19

BAB III PENUTUP ... 23

A. Kesimpulan ... 23

B. Saran ... 23

(4)

3

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Cakrawala manusia tentang alam semesta selama beribu-ribu tahun sangat dibatasi oleh kedudukan mereka di bumi. Manusia beranggapan bahwa bumi menduduki tempat yang sangat istimewa di alam semesta. Anggapan ini yang mendasari hipotesis geosentris dan Ptolomeus. Dengan berkembangnya teori-teori Copernicus dan Keppler, pandangan itu pun berubah. Manusia mulai menyadari bahwa bumi tidak memiliki kedudukan istimewa di alam. Bumi hanyalah sebuah planet yang mengitari matahari. Meskipun sejak abad ke-18 manusia sudah menyadari bahwa bumi adalah sebuah planet yang bergerak mengitari matahari. Kesadaran ini baru muncul dengan kuat pada paruh kedua abad ke-20. Pada masa ini, penerbangan pesawat ruang angkasa semakin maju. Gambar-gambar bumi yang dilihat dari angkasa hasil pengambilan pesawat-pesawat angkasa ini membuat kesadaran yang muncul menjadi semakin berkembang. Sehingga dengan mempelajari Bumi sebagai planet yang khas dan istimewa serta perilakunya, akan menjadikan kita sebagai individu yang sadar akan kebesaran Tuhan dan selalu bersyukur atas kebesaran-Nya.

B. Tujuan

1. Memberikan penjelasan secara utuh mengenai Bumi dan perilakunya.

2. Mempelajari ciri khas yang dimiliki Bumi dibandingkan dengan planet-planet lainnya. 3. Mempelajari akibat dari perilaku-perilaku Bumi.

C. Manfaat

1. Menjadikan makalah ini sebagai salah satu rujukan di samping buku referensi yang sudah ada.

2. Memperluas pengetahuan pembaca mengenai Bumi dan Perilakunya.

(5)

4

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Bumi

1. Pengertian Bumi

Bumi merupakan sebuah planet yang bergerak mengitari matahari. Bumi memiliki beberapa ciri khas yang membuatnya berbeda dengan planet-planet lain. lautan biru, kegiatan vulkanik dan tektonik serta atmosfernya yang dinamis menjadikan bumi unik dibandingkan dengan planet-planet lain. Apalagi dengan adanya kehidupan biologis flora dan faunanya, planet bumi menjadi semakin menonjol dalam keunikannya.

2. Bumi sebagai Planet

Bumi mengorbit matahari dalam lintasan elips dengan jarak rata-rata dari matahari sebesar 149.500.000 km karena lintasan elips ini, jarak matahari dan bumi selalu berubahd. Perbedaan jarak bumi di titik di titik perihelion (titik terdekat) dengan di titik aphelion (titik terjauh) adalah 5 juta km (3,3%).

Equator bumi tidak sebidang dengan bidang orbit

bumi, melainkan miring sebesar 23º27‟. Kemiringan ini, yang menyebabkan terjadinya empat musim di tempat-tempat yang jauh letaknya dari equator, di duga diakibatkan oleh tumbukan-tumbukan meteorit sewaktu bumi baru terbentuk.

Ketika bumi berotasi, kedudukan sumbunya tidak tetap. Keadaannya seperti gasing yang sedang berputar tetapi hamper jatuh. Sumbu bumi yang mengalami presesi

bergerak membentuk lintasan kerucut dengan sudut puncak 23º27‟ dan periode rotasi

25.800 tahun. Presisi bumi diakibatkan oleh keadaan bumi yang bukan bola sempurna, memiliki sumbu rotasi yang miring terhadap bidang orbitnya dan menerima gaya tarik gravitasi bulan dan matahari. Gabungan gaya-gaya ini menimbulkan sutu momen gaya yang cenderung menjatuhkan bumi ke bidang ekliptika (bidang orbit bumi), dan bumi melawan gaya ini dengan melakukan presesi. Dalam gerak presesinya, sumbu bumi tidak bergerak dalam lintasan lurus melainkan bergelombang. Sumbu bumi tampak seperti mengangguk-angguk dan gerakan inti dinamakan nutasi. Nutasi adalah akibat gaya tarik gravitasi bulan dan matahari terhadap bumi.

(6)

5 Bumi kita tidk berupa bola sempurna, melainkan agak pepat pada kutub-kutubnya. Jari-jari di kutub bumi adalah 6356,8 km, sedangkan jari-jari equator adalah 6378,2 km. Pepatnya bola bumi ini disebabkan pada saat baru terbentuk bumi belum terlalu padat dan rotasinya membuatnya menggembung pada bagian yang tegak lurus sumbu rotasi, yaitu bagian equator.

3. Bagian-bagian Bumi

Bumi merupakan planet terrestrial yang paling besar ukurannya. Seperti, planet Merkurius dan Venus. Komposisi bumi sebagian besar terdiri dari batuan silikat dan magnesium dengan kerapatan rata-rata sekitar 5,52 gr/cm3, sedangkan kerapatan di permukaannya adalah 3,9 gr/cm3.

Melalui penganatan seismologi (hantaran pada gelombang gempa bumi) para ahli geologi memperoleh gambaran mengenai susunan bagian dalam bumi karena arah, kecepatan, dan bentuk gelombang gempa ditentukan oleh komposisi dan kerapatan bagian dalam bumi.

Bumi ternyata memiliki beberapa lapisan. Lapisan-lapisan itu dimulai dari yang terluar, adalah sebagai berikut:

a. Lapisan kerak bumi

Lapisan ini memiliki tebal 35 km dengan kerapatan 3,3 gr/cm3. Komposisi bagian ini sebagian besar adlah silikat-silikat aluminium, kalsium, kalium, dan natrium. Sampai kedalaman 100 km, lapisan kerak bumi dan lapisan dibawahnya dinamakan lapisan litosfer.

(7)

6

b. Lapisan Selubung Padat

Komposisi lapisan ini sebagian besar adalah silikat besi dan magnesium. Lapisan ini memiliki kerapatan sekitar 3-6 gr/cm3 dan berada sampai pada kedalaman 2.900 km.

c. Lapisan Inti Luar

Lapisan ini memiliki ketebalan 22 km dengan kerapatan 9-11 gr/cm3.

d. Lapisan Inti Dalam

Kerapatan lapisan inti dalam mencapai 12 gr/cm3 dengan jari-jari sekitar 1300 km. Bagian ini mungkin terdiri dari gabungan besi dan ikel dengan ditambahi unsure-unsur yang lebih ringan, seperti belerang dan oksigen.

Semakin dekat jarak ke pusat bumi, suhu lapisan-lapisan bumi semakin tinggi. Pada perbatasan selubung dan inti, suhunya mencapai hamper 3000ºC dan di pusatnya mencapai 5000ºC. Panas yang tinggi ini berasal dari peluruhan unsur-unsur radioaktif yang melepaskan energi. Proses peluruhan tersebut berlangsung sejak saat bumi baru terbentuk. Karena ada cukup banyak unsurraadioaktif, panas yang timbul juga semakin banyak, sehingga besi meleleh dan bergerak ke inti bumi. Unsur-unsur dan senyawa-senyawa lain memiliki titik leleh dan kerapatan yang berbeda-beda, sehingga mereka memadat pada jarak yang berbeda-beda dari pusat bumi. Inilah yang menyebabkan bumi menjadi berlapis-lapis.

(8)

7

4. Atmosfer Bumi

Bumi diselubungi oleh campuran gas yang biasa kita sebut udara. Udara merupakan zat yang sangat penting untuk menunjang kehidupan seluruh makhluk di muka bumi. Udara atau atmosfer terdiri dari campuran bermacam-macam gas dengan nitrogen sebagai unsur gas yang paling banyak terdapat (78%) gas yang kelimpahannya berada dibawah nitrogen adalah oksigen

(21%), kemudian diikuti dengan gas-gas lain seperti argon, karbondioksida, uap air, dan sebagainya.

Kelimpahan unsur-unsur di bumi berbeda dengan kelimpahan unsur-unsur di planet-planet lain. sebagai contoh, kita lihat di planet-planet besar. Di atmosfer sedikit sekali, tetapi banyak sekali terdapat dalam bentuk cair yang mengisi lautan, sungai, dan

danau. Demikian juga oksigen sedikit sekali terdapat di atmosfer planet-planet besar, tetapi cukup banyak terdapat di atmosfer bumi. Oksigen yang terdapat di atmosfer bumi erat kaitannya dengan adanya tetumbuhan di bumi. Tumbuh-tumbuhan membangun jaringan-jaringan menyusun tubuh dari air dan karbondioksida dengan melepaskan oksigen melalui proses yang disebut fotosintesis.

Bila kita membandingkan atmosfer bumi dengan diameter-diameter bumi, perbandingan ini masih jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan kulit air salak tehadap buah salaknya. Ketebalan atmosfer bumi tidak merata 90% massa udara terletak pada ketinggian 0-16 km. selain itu, temperature atmosfer berubah terhadap ketinggian dari permukaan bumi, tetapi pola perubahan ini tidak selalu sama. Berdasarkan pola perubahan temperatur terhadap ketinggian ini, para ahli membagi atmosfer menjadi beberapa lapisan, yaitu lapisan troposfer, stratosfer, termosfer dan eksosfer.

Di troposfer atau atmosfer bahwa, yang mencakup daerah sampai 10 km di atas permukaan laut, suhu menurun terhadap pertambahan ketinggian. Laju penurunan suhu bergantung pada kandungan uap air yang ada. Pada udara kering suhu menurun dengan laju 10ºC/km, sedangkan pada udara yang penuh uap air suhu menurun dengan laju 5ºC/km. Sumber panas yang memanaskan troposfer berasal dari radiasi matahari yang jatuh ke permukaan bumi, dimana seluruh radiasi kecuali radiasi pada panjang gelombang inframerah diserap oleh permukaan bumi. Molekul-molekul air dan karbondioksida

(9)

8 menyerap radiasi inframerah tetapi sebagian dari radiasi ini ada yang dipantulkan kembali ke bumi. Proses pemantulan inilah yang kemudian memanaskan atmosfer bawah dan disebut sebagai efek rumah kaca. Di atas troposfer terdapat lapisan perbatasan yang bernama lapisan tropopaus. Lapisan ini merupakan lapisan peralihan dengan lapisan diatasnya, yaitu lapisan stratosfer.

Di daerah stratosfer suhu tidak menurun dengan bertambahnya ketinggian. Disini suhu naik terus dengan lambat sampai pada ketinggian 50 km. Panas yang ada di lapisan stratosfer berasal dari pantulan radiasi inframerah matahari dari permukaan tanah yang diserap oleh uap air serta dari penyerapan radiasi ultraviolet oleh gas-gas ozon dan oksigen yang ada di lapisan ini. Lapisan ozon ini penting sekali bagi kehidupan di bumi, karena bila lapisan ini tidak ada maka radiasi ultraviolet matahari akan terus sampai ke bumi dan bisa mengakibatkan terganggunya proses metabolisme baik pada hewan, tumbuhan maupun manusia. Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang membatasinya dengan lapisan di atasnya, yaitu lapisan mesosfer.

Lapisan mesosfer berada sampai pada ketinggian 80 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini, suhu semakin menurun dengan bertambahnya ketinggian karena kerapatan partikel disini semakin menurun, sehingga radiasi matahari yang bisa diserap untuk memanaskan lapisan ini juga semakin kecil. Pada ketinggian 80 km mulai terdapat lapisan mesopause, yang merupakan perbatasan dengan lapisan termosfer.

Pada daerah termosfer, yang terdapat sampai pada ketinggian 500 km, suhu udara semakin meningkat dengan bertambahnya ketinggian. Pada ketinggian 500 km suhu mencapai hamper 1000ºC. di daerah ini radiasi matahari semakin kuat, sehingga mampu mengionisasi atom-atom oksigen dan nitrogen. Karena atmosfer mencapai suhu yang tinggi, unsur-unsur yang ada sebagian besar akan akan berupa ion. Oleh sebab itu, daerah termosfer ke atas biasa disebut juga dengan daerah ionosfer. Ion-ion yang ada di daerah ionosfer tidak semua berasal dari ionisasi partikel-partikel atmosfer, tetapi ada juga yang berasal dari partikel-partikel antar planet yang dating dari matahari atau sisa-sisa meteor yang terbakar di angkasa,

(10)

9 komet terjadi karena hembusan angin surya pada bagian yang menghadap matahari (bagian siang) memampatkan magnetosfer, sehingga ketebalan magnetosfer hanya sampai 10 kali jari-jari bumi (63.700 km). Sebaliknya, pada bagian yang membelakangi matahari (bagian malam) magnetosfer meluas sampai pada jarak 1000 kali jari-jari bumi (6.370.000 km). Magnetosfer merupakan perisai bumi terhadap pancaran partikel-partikel dari matahari yang bisa membahayakan kehidupan makhluk di bumi. Partikel-partikel yang dating kea rah bumiditangkap oleh magnetosfer bumi dan terkungkung dalam medan ini. daerah tempat terkungkungnya partikel-partikel itu dinamakan sabuk radiasi van Allen, yang diambil dari nama seorang peneliti dari Amerika Serikat yang banyak melakukan penelitian tentang magnetosfer bumi.

Kadang-kadang dipermukaan matahari muncul peristiwa yang menunjukkan peningkatan kegiatan matahri. Bila ini terjadi, berarti sedang berlangsung peningkatan pancaran partikel-partikel energi tinggi dari permukaan matahari dalam bentuk angin surya. Bila partikel-partikel ini sampai di bumi, akan terjadi interaksi dengan magnetosfer bumi yang menimbulkan peristiwa variasi medn magnet bumi dan aurora.

Gambar 4. Magnetosfer bumi

Gambar 5. (a) aurora borealis di belahan bumi utara dan

(11)

10 Aurora adalah lengkungan lembaran cahaya berwarna-warni yang selalu bergerak-gerak di langit. Peristiwa ini sudah lama diamati manusia, dan sudah banyak juga orang yang berusaha menjelaskan apa sebenarnya aurora ini. pada abad ke-4 SM, Aristoteles menyebut aurora sebagai chasmata atau „letusan yang terjadi di langit‟. Seorang ahli matematika sekaligus juga astronom dari Perancis yang bernama P. Gassendi pada awal abad 17 menyebutnya aurora borealis atau „cahaya utara‟ karena ia mengira bahwa

peristiwa ini hanya terjadi di belahan bumi utara saja. Akan tetapi, ternyata aurora tidak hanya terdapat di utara saja sebab seorang penjelajah bangsa Inggris bernama James Cook mengamati peristiwa serupa yang berlangsung di belahan bumi selatan. Ia selalu menamakan aurora australisatau‟chaya selatan‟.

Sekarang sudah diketahui bahwa aurora adalah peristiwa yang terjadi di atmosfer bumi, yang terjadi pada ketinggian antara 100 dan 1000 km dari permukaan bumi. Aurora tampak di langit seperti tirai yang bergerak-gerak. Penampakan seperti itu disebabkan dlam arah barat-timur aurora bisa mencapai panjang ribuan kilometer, sedangkan dalam arah utara-selatan tebalnya tidak sampai satu kilometer. Bentuk aurora yang bergerak-gerak itu bukan disebabkan oleh aliran atmosfer, melainkan akibat adanya perubahan medan magnet pada daerah tempat aurora terbentuk. Hal ini persis serupa dengan yang terjadi pada tabung sinar katoda di pesawat televisi. Perubahan medan magnet yang dialami electron setelah ditembakkan menampilkan gambar yang terus bergerak di layar kaca. Dalam hal aurora, layar kacanya adalah udara dan elektronnya adalah partikel yang masuk menembus udara.

5. Masa Depan Bumi

Berdasarkan data yang sudah terkumpul selama beberapa waktu, para ahli mencoba memperkirakan bagaimana bentuk-bentuk permukaan bumi di masa depan akibat adanya pergerakan lempeng-lempeng benua. Mereka meramalkan bahwaa dimasa depan Australia dan Indonesia akan bergabung dengan darata Asia. Daratan Alaska dan Siberia akan bergabung lagi seperti yang sudah terjadi ribun tahun yang lalu. Daerah Patagonia dan Tierra del Fuego di Amerika Selatan akan bergabung dengan benua Antartika, sehingga Samudera Pasifik dan Atlantik akan terpisah sama sekali.

(12)

11 yang bernama Harold Urey mendapatkan bahwa temperatur lautan berfluktuasi sebesar 5ºC dengan periode 40.000 tahun . Penemuan Urey ini ternyata sesuai dengan sebuah teori yang diusulkan oleh Milutin Milankovitch, seorang fisikawan Serbia, bahwa bumi secara berkala (setiap 41.000 tahun) mengalami zaman es. Ia berpendapat bahwa zaman es yang muncul di bumiberhubungan dengan orbit bumi mengelilingi matahari. Ia berpendapat bahwa zaman es terjadi karena konfigurasi kemiringan sumbu rotasi bumi serta kedudukan bumi di orbitnya mengakibatkan berkurangnya pancaran radiasi matahari yang sampai ke bumi.

Masa depan bumi juga dipengaruhi oleh evolusi rotasi bumi, revolusi bulan keliling bumi, dan evolusi matahari. Seperti sudah kita ketahui, bulan yang mengelilingi bumi memberikan efek pasang surut air laut di permukaan bumi. Akan tetapi, selain mengakibatkan pasang surut air laut, revolusi bulan keliling bumi berakibat juga pada menurunnya laju rotasi bumi sebesar 25 per semiliar detik per hari. Meskipun kelihatannya kecil, tetapi dalam kurun waktu yang cukup lama hal ini bisa berakibat banyak. Dalam lima miliar tahun rotasi bumi menjadi sedemikian lambat sehingga satu hari panjangnya tidak 24 jam lagi, melainkan 36 jam. Pengaruh lain dari gaya grvitasi bulan pada bumi adalah semakin jauhnya jarak bulan dari bumi. Sekarang ini bulan bergerak menjauhi bumi dengan laju 1 cm tiap tahun.

Keadaan yang disebutkan diatas tidak seterusnya berlangsung karena ada faktor lain yang berperan, yaitu radiasi matahari. Pemanasan atmosfer bumi akibat radiasi matahari mengakibatkan rotasi bumi bertambah cepat, sehingga bulan bergerak lagi ke arah bumi. Bulan bahkan bisa menjadi jauh lebih dekat dari kedudukannya sekarang (kira-kira setengah jaraknya yang sekarang). Peristiwa berlangsung sekitar lima miliar tahun lagi akan mengakibatkan bulan hancur berkeping-keping karena gaya gravitasi bumi mengalahkan kohesi materi penyusun bulan. Bumi akhirnya akan memiliki cincin seperti yang dimiliki planet-planet Jovian (planet-planet besar).

B. Perilaku Bumi

(13)

12

1. Rotasi Bumi

Bumi tidak diam, melainkan berputar pada sumbunya.Rotasi adalah perputaran planet pada porosnya. Periode rotasi merupakan waktu yang diperlukan planet untuk berotasi satu kali. Periode rotasi bumi adalah waktu yang diperlukan Bumi untuk melakukan rotasi satu kali. Rotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit.

Seorang Fisikawan Perancis, Jean Foucault (1819-1868) menggunakan sebuah pendulum untuk memperlihatkan bahwa bumi berputar pada sumbunya. Alat eksperimen ini terdiri atas bandul panjang yang berbas bergerak ke sana kemari pada latar vertikal. Baik di Kutub Utara maupun Selatan. latar osilasi bandul tetap terpasang dengan memandang pada bintang tetap ketika Bumi berotasi di bawahnya, memerlukan waktu sehari untuk menyelesaikan rotasi. Ketika bandul Foucault digantungkan dikhatulistiwa, latar osilasi tetap terfiksasi secara relatif ke Bumi. Pada garis lintang lain, latar osilasi mempresesi Bumi secara relatif, namun lebih lambat daripada di kutub.

Ketika dilepaskan, pendulum berayun sepanjang garis penanda. Setelah beberapa jam, ayunan pendulum terlihat berubah arah, tetapi sebenarnya Bumilah yang telah berubah arah. Pertunjukan pertama bandul Foucault kepada khayalak terjadi pada bulan Februari 1851 di Ruang Meridian yang ada di Observatorium Paris. Beberapa minggu kemudian, Léon Foucault membuat bandul terkenalnya ketika ia menggantung potongan rambut seberat 28 kg dengan kabel sepanjang 67 meter dari kubah Panthéon di Paris.

Gambar 6. Pendulum Foucault

(14)

13 terhadap Matahari pada sudut 23.5°. besarnya sudut diukur dari garis-garis imajiner yang menghubungkan Kutub Utara dan Selatan yang disebut dengan sumbu Rotasi.

Rotasi bumi mengakibatkan beberapa kejadian atau fenomena, yakni: gerak semua harian benda langit, terjadinya siang dan malam, adanya daerah pembagian waktu, terjadinya pembelokan arah angin, terjadinya pembelokan arah angin laut, dan adanya perbedaan kecepatan gravitasi di permukaan bumi.

2. Akibat dari Rotasi Bumi

a. Gerak Semu Harian Benda Langit

Pada zaman dahulu dan selama zaman pertengahan, banyak orang percaya bahwa bumi ini tidak bergerak. Mereka menjelaskan tentang pergantian siang dan malam serta perubahan posisi bintang-bintang dengan mengatakan bahwa bumi diam dan langit bergerak di sekeliling bumi. Sepanjang pagi hingga petang hari, matahari seolah-olah bergerak. Sekarang kita mengetahui bahwa gerak berbagai bintang di langit yang sehari-hari tampak itu terjadi karena rotasi bumi pada sumbunya (rotasi).

Gerak semu sering kita alami dalam kehidupan sehari-hari. Jika memperhatikan gerakan Matahari, Bulan dan bintang setiap hari, kita dapat menyatakan bahwa benda-benda itu bergerak ke barat. Apakah Matahari, Bulan dan bintang benar-benar bergerak? Kejadian atau peristiwa begeraknya benda-benda langit tersebut dinamakan gerak semu. Seperti pada saat kita naik kendaraan seolah-olah benda disekitar kita bergerak, fenomena yang terjadi pada peristiwa tersebut dinamakan gerak semu, hal ini terjadi ketika di Bumi yang berotasi, sehingga benda-benda diluar Bumi seolah-olah bergerak. Jadi akibat adanya rotasi bumi dari barat ke timur mengakibatkan benda-benda langit bergerak semu dari timur ke barat.

b. Terjadinya Siang dan Malam

(15)

14

Gambar 7. Terjadinya Siang dan Malam

Dengan adanya rotasi bumi menyebabkan bagian Bumi yang berhadapan dengan rotasinya selama 23 jam 56 menit atau sering dianggap 24 jam. Siangatau malam rata-rata lamanya 12 jam. Di daerah khatulistiwa lama siang dan malam hampir sama sepanjang tahun, berbeda dengan daerah yang jauh dari khatulistiwa, terdapat perbedaan lama siang dan malam cukup besar. Semakin jauh dengan khatulistiwa, semakin besar perbedaan lama waktu siang dan malam.

c. Perbedaan Waktu di Berbagai Permukaan Bumi

Untuk melakukan rotasi bumi memerlukan waktu 24 jam. Kita tentunya masih ingat bahwa satu putaran penuh itu sama dengan 360°, sehingga kecepatan sudut rotasinya 15° perjam. Bumi yang dibagi dalam garis bujur sebanyak 360 buah yang terdiri 180° Bujur Timur (BT ) dan 180° Bujur Barat (BB). Jadi, setiap berbeda 150° BB atau BB berbeda 1 jam. Di dunia ada 24 daerah waktu. Waktu patokan adalah garis bujur yang lewat kota Greenwich (Greenwich Mean Time (GMT) atau 0°. Jika bujur standart di sebelah timur nol, maka waktunya dikurangi. Batas penanggalan internasional (internasional Date Line) ialah bujur 180°. Berdasarkan batas ini berarti jika di belahan timur bujur ini tanggal 5 Maret, maka sebelah barat adalah 4 Maret.

Kala rotasi bumi lebih kurang 24 jam, sehingga tiap jam berbeda bujur sebesar

. Daerah-daerah yang garis bujurnya sama mempunyai waktu yang sama pula. Waktu di daerah bujur timur adalah waktu Greewich ditambah selisih jam, sehingga waktu di belahan timur dirumuskan:

…. (1)

(16)

15

…. (1)

Dengan: GMT = bujur nol BT = bujur timur BB = bujur barat

Gambar 8. Pembagian Waktu di Indonesia

Indonesia terletak diantara 95° BT sampai 141° BT sehingga terdapat 3 bujur standart yakni :105° BT,120° BT, dan135 ° BT. Ini membawa konsekuensi bahwa Indonesia terdapat tiga daerah waktu

1) Waktu Indonesia Barat (WIB)

WIB didasarkan pada waktu untuk meridian 105° BT yang meliputi 13 provinsi: 1. Sumatra Barat, 2. Riau, 3. Jambi, 4. Sumatera Selatan, 5. Bengkulu, 6. Lampung, 7. DKI Jakarta, 8. Jawa Barat, 9. Jawa Tengah, 10. DI Yogjakarta, 11. Jawa Timur, 12. Kalimantan Barat, dan 13. Kalimantan Tengah.

WIB = GMT + (

) jam = GMT + 7 Jam

2) Waktu Indonesia Tengah (WITA)

WITA didasarkan pada waktu untuk meridian 120° BT yang meliputi daerah: 1. Kalimantan Selatan, 2. Kalimantan Timur, 3. Sulawesi Selatan, 4. Sulawesi Tengah, 5. Sulawesi Tenggara, 6. Sulawesi Utara, 7. Bali, 8. Nusa Tenggara Barat, dan 9. Nusa Tenggara Timur.

WITA = GMT + (

(17)

16 3) Waktu Indonesia Timur (WIT)

WIT didasarkan pada waktu untuk meridian 135 ° BT yang meliputi daerah: 1. Maluku, dan 2. Papua.

WIT = GMT + (

) jam = GMT + 9 Jam

d. Terjadinya Arah Pembelokan Angin

Angin adalah udara yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Udara bergerak dari daerah bertemperatur tinggi kedaerah yang bertemperatur lebih rendah. Rotasi bumi juga menyebabkan aliran udara berputar ke arah kanan dalam hemisfer utara dan berputar ke kiri dalam hemisfer selatan.

Pembelokan arah angin berdasarkan hokum Buys Ballot yang berbunyi :

1. Udara bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah.

2. Di belahan bumi selatan, angin membelok ke kiri, sedangkan di belahan bumi utara angin membelok ke kanan.

Gambar 9. Pembelokan arah angin sesuai dengan garis lintang

Udara diatas daratan menghasilkan gaya yang menekan kebawah. Gaya itu

disebut tekanan udara. Udara panas bergerak naik sebab udara panas “lebih ringan”

daripada udara dingin. Udara panas menyebar sehingga partikel-partikel udara terpisah lebih jauh menciptakan daerah yang bertekanan rendah. Udara dingin”lebih

berat” sebab partikel-partikelnya saling berdekatan. Udara dingin bergerak turun menciptakan daerah yang bertekanan tinggi. Angin permukaan terjadi ketika udara bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi kedaerah yang bertekanan rendah .

(18)

17 pasat. Angin Timur kutub adalah angin dingin yang berhembus dari kutub. Angin Barat berhembus di daerah beriklim sedang.

e. Terjadinya Arah Arus Laut

Bagaimana arus laut dapat terjadi? hal ini karena salah satu penyebabnya adalah adanya angin. Namun, sebab lain adalah rotasi bumi itu sendiri. Dengan kajadian itu, maka arus laut mambelok searah jarum jam di laut-laut yang berada dibelahan bumi utara dan arus akan membelok berlawanan dengan arah jarum jam laut-laut di belahan bumi selatan.

Gambar 10. Pembelokan arah arus laut

Bagaimana arus laut dapat terjadi ? hal ini karena salah satu penyebabnya adalah adanya angin. Namun, sebab lain adalah rotasi bumi itu sendiri. Dengan kajadian itu, maka arus laut mambelok searah jarum jam di laut-laut yang berada dibelahan bumi utara dan arus akan membelok berlawanan dengan arah jarum jam laut-laut di belahan bumi selatan.

Gerak pembelokan arah angin dan arus laut disebut efek corolis. Arus laut memang disebabkan oleh angin. Di belahan bumi utara, arus laut membelok searah jarum jam, sedangkan dibelahan bumi selatan, arus laut membelok berlawanan arah jarum jam. Gejala ini dinamakan gejala atau Efek Coriolisis. Nama effek ini diambil dari nama orang yang menemukan gejala tersebut G.G Coriolisis, seorang ahli matematika dari Prancis tahun 1835.

f. Adanya Perbedaan Percepatan Gravitasi di Berbagai Permukaan Bumi

(19)

18 manyebabkan Bumi menggembung (terjadi pengembangan di khatulistiwa dan memepat( terjadi pemepatan) di kutub utara dan kutub selatan. Diameter bumi yang diukur dari kutub sekitar 12.714 km, sedangkan diameter bumi di khatulistiwa 12.756 km. Hal ini berarti jejari bumi khatulistiwa lebih besar daripada dikedua kutubnya. Keadaan ini menyebabkan percepatan gravitasi di khatulistiwa lebih kecil daripada percepatan gravitasi di kedua kutubnya. Ingat percepatan gravitasi bumi berbanding terbalik dengan kuadrat jenisnya.

…(3)

Dengan: = percepatan gravitasi G = konstanta gravitasi M = massa Bumi

R = jarak tempat ke pusat Bumi

3. Revolusi Bumi

Sambil berotasi, bumi berevolusi mengitari matahari yang berjarak 150 juta km (biasa disebut dengan 1 satuan astronomi) dari Bumi. Bentuk orbit bumi adalah elips, dengan titik terdekat pada orbit bumi (diukur dari matahari) disebut dengan perihelion

dan titik terjauh disebut dengan aphelion.

Gambar 11. Jarak Bumi dengan Matahari dan pergantian Bumi di belahan Bumi bagian Utara

(20)

19 yang dipishkan oleh garis-garis lintang dan bujur. Gejala ini kemudian dikenal sebagai perubahan musim tahunan.

Pada saat Bumi berevolusi, sinar matahari jatuh pada permukaan Bumi dengan sudut yang bervariasi untuk daerah yang berbeda di permukaan Bumi, karena sumbu rotasi Bumi condong membentuk sudut 23,5 derajat terhadap bidang edar ekliptika (gambar 11). Implikasi dari hal ini adalah bahwa untuk separuh waktu dalam 1 tahun paparan sinar matahari banyak dinikmati oleh orang-orang di belahan Bumi bagian Utara, dan separuh waktu menjahui matahari banyak memanaskan wilayah selatan Bumi. Bila sumbu rotasi Bumi menjahui matahari pada Bulan Desember-Januari, maka belahan Bumi bagian utara akan lebih sedikit menerima radiasi panas matahari dan mengalami musim dingin. Pada saat yang sama, belahan selatan Bumi menerima lebih banyak paparan sinar matahari, sehingga mengalami musim panas. Situasi sebaliknya terjadi pada bulan Juni-Juli. Siklus seperti ini menghasilkan 4 jenis musim yang terjadi pada daerah-daerah sub-tropis (gambar 11) yaitu musim panas (summer), gugur (fall atau autumn), dingin (winter), dan semi (spring). Karena menerima paparan sinar matahari dalam jumlah yang relatif sama setiap tahunnya, Indonesia yang berada di wilayah tropis mengalami dua musim saja, yaitu musim kemarau dan musim hujan. Situasi ekstrim bisa terjadi di wilayah kutub Bumi. Pada pertengahan musim dingin di wilayah Bumi bagian utara sinar matahari tidak dapat menjangkau daerah Artik mengakibatkan sekurang-kurangnya 1 hari penuh adalah malam. Sebaliknya, pada saat yang sama di daerah Antartika di belahan selatan Bumi, 24 jam penuh adalah siang hari.

4. Akibat dari Revolusi Bumi

a. Terjadi Perubahan Musim di Bumi

(21)

20

Tabel 1. Perubaha musim di setiap belahan Bumi

Waktu Belahan Bumi Utara Belahan Bumi Selatan

21 Maret – 21 Juni Musim semi Musim gugur 21 Juni – 23 September Musim panas Musim dingin 23 September – 21 Desember Musim gugur Musim semi

21 Desember – 21 Maret Musim dingin Musim panas

b. Perubahan Lama Siang dan Malam

Kombinasi antara revolusi bumi serta kemiringan sumbu bumi terhadap bidang ekliptika menimbulkan beberapa gejala alam yang diamati berulang setiap tahunnya.

 Antara tanggal 21 Maret s.d 23 September

- Kutub utara mendekati matahari, sedangkan kutub selatan menjauhi matahari.

- Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi selatan.

- Panjang siang dibelahan bumi utara lebih lama daripada dibelahan bumi selatan.

- Ada daerah disekitar kutub utara yang mengalami siang 24 jam dan ada daerah disekitar kutub selatan yang mengalami malam 24 jam.

- Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.

- Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 juni. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke utara.

 Antara tanggal 23 September s.d 21 Maret

(22)

21 - Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke selatan.

- Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal 22 Desember. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke selatan.

 Pada tanggal 21 Maret dan 23 Desember

- Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke matahari.

- Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan menerima sinar matahari sama banyaknya.

- Panjang siang dan malam sama diseluruh belahan bumi.

- Di daerah khatulistiwa matahahari tampak melintas tepat di atas kepala.

c. Gerak Semu Tahunan Matahari

Pergeseran posisi matahari ke arah belahan bumi utara (22 Desember – 21 Juni) dan pergeseran posisi matahari dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan (21 Juni – 21 Desember) disebut gerak semu harian matahari. Disebut demikian karena sebenarnya matahari tidak bergerak. Gerak itu akibat revolusi bumi dengan sumbu rotasi yang miring.

d. Terlihat Rasi Bintang yang Berbeda

Rasi bintang adalah susunan bintang-bintang yang tampak dari bumi membentuk pola-pola tertentu. Bintang-bintang membentuk sebuah rasi sebenarnya tidak berada pada lokasi yang berdekatan. Karena letak bintang-bintang itu sangat jauh, maka ketika diamati dari bumi seolah-olah tampak berdekatan. Rasi bintang yang kita kenal antara lain Aquarius, Pisces, Gemini, Scorpio, Leo, dan lain-lain

(23)

(24)

23

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Bumi sebagai salah satu planet yang unik dengan kondisi yang dimilikinya, sehingga tumbuhan, hewan, maupun manusia dapat hidup di dalamnya. Disamping itu, Bumi juga memiliki perilaku layaknya makhluk hidup yang dapat bergerak, yaitu bergerak secara simultan pada porosnya (rotasi) dan berputar mengelilingi matahari (revolusi). Dua macam gerakan yang dialami Bumi, akan berakibat pada terjadinya fenomena-fenomena yang tampak berbeda di setiap tempat di permukaan Bumi. Dari kondisi ini akan menjadikan setiap tempat di permukaan Bumi memiliki karakteristik tertentu dibandingkan di wilayah lainnya.

B. Saran

1. Mahasiswa S1 harus memiliki kemauan dan kedisplinan untuk mengkaji lebih dalam lagi mengenai Bumi dan perilakunya secara kontekstual, agar dapat bermanfaat baik pada dirinya sendiri maupun khalayak umum.

(25)

24