2. instrumen kesesuaian nilai religius dengan konsep dan indikator(5)

7/24/2019 2. Instrumen Kesesuaian Nilai Religius Dengan Konsep Dan Indikator(5)

http://slidepdf.com/reader/full/2-instrumen-kesesuaian-nilai-religius-dengan-konsep-dan-indikator5 1/47

Pengembangan Bahan Ajar IPA Terpadu dengan Tema Cuaca

Menggunakan 4 Step Teaching Material Development (4STMD) untuk Meningkatkan Kemampuan Kogniti Si!"a

I#ST$%M&# P&#&'ITIA#

TAAP S&'&KSI

Dosen Pembimbing: Dr Ida amidah* MSi

Disusun oleh:

#ur Ina+ah S+ar

,-./011

P$23$AM ST%DI P&#DIDIKA# I'M% P&#3&TA%A# A'AM

S&K2'A PASCASA$A#A P$23$AM MA3IST&$ (S/)

%#I5&$SITAS P&#DIDIKA# I#D2#&SIA

TA%# /.,0

1



Peunjuk Pengi!ian In!trumen

1. Instrumen ini terdiri dari dua bagian, yaitu:a. Instrumen 1 : Instrumen Validasi Kesesuaian Indikator dengan Kompetensi Dasar b. Instrumen 2 : Instrumen Validasi Kesesuaian Konsep dengan Indikator dan Kesesuaian Nilai dengan Konsep

2. Anda ukup memberikan !a"aban anda dengan memberi tanda checklist #$ % pada kolom yang telah disediakan.&. Anda dapat memberikan saran, kritik atau perbaikan !ika belum ada kesesuaian.

2



, In!trumen Ke!e!uaian Indikator dengan Kompeten!i Da!ar

Kompeten!i Da!ar IndikatorKe!e!uaian

Saran6a Tidak

&.' (emahami karakteristik )at, serta

perubahan *isika dan kimia pada )atyang dapat diman*aatkan untuk

kehidupan sehari+hari

1. (embedakan antara

perubahan *isika dan perubahan kimia

2. (en!elaskan proses

ter!adinya siklus air dalam

proses ter!adinya hu!an

sebagai salah satu unsur

uaa&. (emahami konsep suhu, pemuaian,

kalor, perpindahan kalor,dan

penerapannya dalam mekanisme

men!aga kestabilan suhu tubuh pada

manusia dan he"an serta dalam

kehidupan sehari+hari

-.1 (elakukan perobaan untuk

menyelidiki suhu dan perubahannya,

serta pengaruh kalor terhadap

perubahan suhu dan perubahan "u!ud

benda-.11 (elakukan penyelidikan terhadap

1. (en!elaskan pengaruh kalor

dan perpindahan kalor pada

kehidupan sehari+hari2. (enganalisis pengaruh kalor

dan perpindahan kalor

terhadap uaa di permukaan

bumi

3



Kompeten!i Da!ar Indikator Ke!e!uaian Saran

karakteristik perambatan kalor seara

konduksi, kon/eksi, dan radiasi&.0 (endeskripsikan interaksi antar

makhluk hidup dan lingkungannya

1. (en!elaskan pengertian

ekosistem.2. (en!elaskan komponen+

komponen ekosistem.

&. Pengaruh komponen

komponen uaa dan iklim

terhadap akti/itas makhluk

hidup

-. (en!elaskan akti/itas

manusia yang dapat

menyebabkan perubahan

uaa dan iklim&.11 (endeskripsikan penemaran dan

dampaknya bagi makhluk hidup1. (en!elaskan

pengertian penemaran udara

2. (enyebutkan sumber+sumber penemar dan )at+)at

penemar yang beredar di

atmos*er

4




3. (en!elaskan akibat

penemaran udara terhadap

perubahan uaa dan iklim

&.1 (endeskripsikan tentang penyebabter!adinya pemanasan global dan

dampaknya bagi ekosistem

-.1& (enya!ikan data dan in*ormasi

tentang pemanasan global dan

memberikan usulan penanggulangan

masalah

1. (en!elaskan pengertian

pemanasan global.

2. (enyebutkan *aktor

penyebab ter!adinya

pemanasan global.&. (en!elaskan proses

ter!adinya e*ek rumah kaa

dan dampaknya terhadap

kenaikan suhu bumi-. (en!elaskan proses+

proses yang ter!adi di lapisan

atmos*er bumi sebagai tempat

ter!adinya berbagai *enomena

uaa'. (enyebutkan komposisi

atmos*er. (en!elaskan unsur+unsur

uaa dan iklim. (embedakan antara uaa

dan iklim

5




0. (enghubungkan antara

kenaikan suhu bumi dengan

perubahan uaa dan iklim

/ In!trumen Ke!e!uaian Kon!ep dengan Indikator dan #i7ai8ni7ai dengan Kon!ep

Indikator

1. (embedakan antara perubahan *isika dan perubahan kimia

2. (en!elaskan proses ter!adinya siklus air dalam proses ter!adinya hu!an sebagai salah satu unsur uaaKon!ep #i7ai terkait kon!ep

6



A Perubahan 9at

, Perubahan :i!i!

Perubahan *isis adalah perubahan suatu )at yang tidak menghasilkan )at !enis baru. 3iri+iri perubahan*isis adalah:a. 4idak terbentuk )at !enis baru.

b. 5at yang mengalami perubahan dapat kembali ke bentuk semula.. Perubahan yang ter!adi hanya diikuti perubahan si*at *isis.

6eberapa ontoh perubahan *isis adalah sebagai berikut.

a. Perubahan 6entuk Perubahan bentuk ter!adi misalnya beras ditumbuk men!adi tepung, batu dipeah dengan palu men!adikerikil, dan kayu dipotong+potong kemudian dirakitmen!adi kursi. Pada perubahan tersebut hanya ter!adi perubahan bentuk dan ukuran, tidak ter!adi perubahansi*at molekul )at.

b. Perubahan 7u!ud 5at8etiap )at memiliki si*at yang berbeda. 8uatu )at ketikadipanaskan kemungkinan akan mengalami kenaikan suhu, perubahan "u!ud, atau pemuaian.

Dari keenam perubahan "u!ud )at tersebut, perubahan "u!ud yang memerlukan kalor adalahmenair, menguap dan menyublim. 8edangkan membeku, mengembun dan deposisi melepaskankalor.

/ Perubahan Kimia

Nilai Religius:

Kekaguman dan rasa syukur yangmendalam terhadap 4uhan 9(terhadap berbagai proses yang ter!adidalam kehidupan manusia. Dalam halini proses perubahan )at baik seara*isis maupun kimia"i serta ter!adinyasiklus hidrologi.

6erbagai bentuk perubahan )atdapat diman*aatkan manusiadalam kehidupan sehari+hari,tanpa adanya perubahan )at, makamanusia akan kesulitan untuk mengolah berbagai materi dimuka bumi ini men!adisesuatunyang lebih berman*aat.6ayangkan !ika di dunia ini air tidak dapat berubah "u!ud, ataukayu dan bebatuan tidak dapatdiubah ke dalam bentuk yanglebih keil. Atau bayangkan !ikadi dunia ini tidak ada prubahankimia"i yang ter!adi. Kita tidak dapat menghasilkan )at !enis baruatau meman*aatkan berbagaireaksi kimia"i untuk berbagaikepentingan hidup.

;umlah air di muka bumi selama berabad+abad relati* konstan.

7

Gambar 11 Diagram Perubahan



Perubahan kimia adalah perubahan suatu )at yang menghasilkan )at !enis baru. Perubahan kimia adalah perubahan yang bersi*at kekal. 3iri+iri perubahan kimia adalah:a. 4erbentuk )at !enis baru. b. 5at yang berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula.. Perubahan yang ter!adi diikuti oleh perubahan si*at kimia melalui reaksi kimia.

d. 8elama ter!adi perubahan kimia, massa )at ssebelum reaksi sama dengan massa )at sesudah reaksi. #4im Abdi <uru, 21-, hlm 1=%

A Sik7u! idro7ogi

Air memainkan peran penting dalam lapisan luar bumi. Air naik ke udara, !atuh ke tanah sebagai hu!an, bergerak melalui sistem kompleks sungai dan anak sungai, lalu disimpan untuk "aktu yang lama di ba"ahtanah, lautan, dan es. Air membentuk permukaan planet kita, dan menyediakan media di mana kehidupandimulai. Kombinasi proses air yang bergerak dari repositori ke repositori atas, ba"ah, dan di permukaan bumi disebut siklus hidrologi.

, Pen+impanan Air

;umlah total air di permukaan bumi kurang lebih sama dengan !umlai air se!ak a"al mula. Air pertamakali menapai permukaan saat /olano menutupi bumi. Ketika suhu permukaan planet akhirnya !atuh di ba"ah 13, air ini berubah "u!ud ke dalam bentuk air dan mulai mengisi ekungan laut. Proses ringanyang masih menambah dan mengurangi se!umlah air dari bumi seara relati*.

4abel 2 Penyimpanan Air

$e!er;oir Percent o &arth<!

Supp7+

8iklus hidrologi membuat aliranair di bumi men!adi terkendalidapat dinikmati oleh berbagaimakhluk hidup di belahan bumimanapun. Kalau air hanya berada

terus+menerus di tempat yangsama, tanpa adanya penguapanatau tanpa adanya urah hu!andan aliran air dari pegununganmenu!u muara dan lautan, makadapat dipastikan siklus kehidupanmakhluk hidup pun akan terhenti.

Nilai Sosial (kecintaan terhadap

lingkungan):

(empela!ari tentang perubahan )at dansiklus hidrologi membuat kitamenyadari bah"a di dunia ini segalasesuatu yang ter!adi, saling berkaitansatu sama lain. ;ika kita berusahamenumbuhkan keintaan dankepedulian terhadap lingkungan, makakita !uga akan turut serta men!aga

kestabilan dan keseimbangan alam.

8



Gambar 12 Siklus Pendek

Gambar 13. Siklus Sedang

'autan

Danau dan Sungai

&! dan 37et!er

Air Tanah

A"anMakh7uk idup

=..=&.1.

.1.1

Air di permukaan bumi memiliki gerakan konstan baik di dalam dan di antara proses penyimpanan, proses yang mungkin ter!adi dan seara bertahap mengubah distribusi air pada permukaan bumi. 8iklushidrologi yang *amiliar dengan kita melibatkan trans*er !angka pendek molekul air antara lautan dantanah. Air menguap dari permukaan laut, terbentuk men!adi a"an, !atuh sebagai hu!an di darat, dankemudian kembali ke lautan melalui sungai dan anak sungai. 8ebagian besar kehidupan di darattergantung pada siklus sederhana ini #lihat gambar%.

(Trei7 = a>en* /..?* h7m -?@)

/ Sik7u! idro7ogi

8iklus hidrologi dibedakan ke dalam tiga !enis yaitu:

a. Sik7u! Pendek : Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah men!adi butir+butir air yang halus atau a"an dan selan!utnya hu!an langsung !atuh ke laut dan akan kembali berulang.

Penguapan air laut kon/eksi kondensasi tebentuk a"an di atas lautan

hu!an yang ter!adi di lautan

b. Sik7u! Sedang : Air laut menguap lalu diba"a oleh angin menu!u daratan dan melalui proseskondensasi berubah men!adi a"an lalu !atuh sebagai hu!an di daratan dan selan!utnya meresap ke

9



Gambar 14. Siklus Panjang

Gambar 15. Siklus Hidrologi

dalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai+sungai atau saluran+saluran air.

Penguapan air laut kon/eksi + kondensasi terba"a angin + kemudian air

hu!an mengalir kembali ke laut

. Sik7u! Panjang : Air laut menguap, setelah men!adi a"an melalui proses kondensasi, lalu terba"aoleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan ter!adilah hu!an sal!u atau es di pegunungan+ pegunungan yang tinggi. 6ongkah+bongkah es mengendap di punak gunung dan karena gaya beratnya melunur ke tempat yang lebih rendah, menair terbentuk gletser lalu mengalir melaluisungai+sungai kembali ke laut.

Penguapan air laut kon/eksi turun hu!an ter!adi aliran permukaan danaliran aliran ba"ah tanah kemudian aliran permukaan ataupun aliran ba"ah

tanah tersebut mengalir kembali ke laut

6agaimanakah kesesuaian antara indikator dengan konsep>6agaimanakah kesesuaian antara nilai

dengan konsep>

8esuai 4idak sesuai 8esuai 4idak sesuai

10



8aran:

Indikator1. (en!elaskan pengaruh kalor dan perpindahan kalor pada kehidupan sehari+hari

2. (enganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor terhadap uaa di permukaan bumiKon!ep #i7ai terkait kon!ep

A Ka7or

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah, !ika kedua benda bersentuhan. Pengetian kalor berbeda dengansuhu. 8uhu adalah ukuran dera!at panas atau dinginnya suatu benda sedangkan kalor adalah ukuran banyaknya panas.

(Tim Abdi 3uru* /.,-* h7m /.@)

B eni!8jeni! Perpindahan Ka7or (Tran!er &nergi Termi!)

nergi termis ditrans*er dari satu tempat ke tempat lain le"at tiga proses: konduksi, kon/eksi dan

radiasi. Pada konduk!i, energi termis ditrans*er le"at interaksi antara atom+atom atau molekul, "alaupunatom+atom dan molekulnya sendiri tidak berpindah. 8ebagai ontoh, !ika salah satu u!ung batang padatdipanaskan, maka atom+atom di u!ung yang dipanaskan bergetar dengan energii yang lebih besar dibandingkan atom+atom di u!ung yang lebih dingin. Karena interaksi atom+atom yang lebih energetik dengan sekitarnya, energi dipindahkan sepan!ang batang. ;ika padatan adalah logam, maka perpindahanenergi termis dibantu oleh elektron+elektron bebas, yang bergerak di seluruh logam, sambil menerima danmemberi energi termis ketika bertumbukan dengan atom+atom logam.

Pada kon;ek!i* panas dipindahkan langsung le"at perpindahan massa. 8ebagai ontoh bila udaradekat lantai dipanaskan, udara memuai dan naik karena kerapatannya yang lebih rendah. ;adi energitermis di udara panas ini dipindahkan dari lantai ke langit+langit bersama dengan massa udara panas.

Pada radia!i* energi dipanarkan dan diserap oleh benda+benda dalam bentuk radiasielektromagnetik. ?adiasi ini bergerak le"at ruang dengan kela!uan ahaya.?adiasi termis, gelombangahaya, gelombang radio, gelombang tele/isi dan 8inar+@ semuanya adalah bentuk radiasielektromagnetik yang saling berbeda hanya dalam pan!ang gelombang dan *rekuensinya. 8emua bendamemanarkan dan menyerap radiasi elektromagnetik.

(Tip7er* ,@@1* h7m .)

Nilai religius:

(enumbuhkan pemahaman dan rasasyukur karena adanya pemahamantentang kompleksitas berbagai iptaan4uhan. Dengan mengetahui bagaimana proses sinar matahari sampai ke muka bumi, yang merupakan salah satu halyang paling penting dalam kehidupan

manusia membuat sis"a akan semakinyakin dan memantapkan keimanan danketa"aannya terhadap 4uhan 9(.

Ada tiga !enis bentuk perpindahankalor yaitu seara konduksi,kon/eksi dan radiasi. Ketiganyadibedakan berdasarkan interaksidan gerakan atom+atomBmolekul benda+benda yang terkena kalor.

8eandainya di sunia ini hanya ada perpindahan kalor searakonduksi sa!a, maka sinar matahari tidak akan bisa sampaike bumi. Kalor tidak akan bisa

11



C Pengaruh $adia!i (Pen+inaran Matahari)

4anpa matahari, tidak akan uaa. 3ahaya matahari adalah energi yang men!adi bahan bakar uaa didunia. 3ahaya matahari, angin, hu!an, kabut, sal!u, hu!an es, badai+setiap !enis uaa ter!adi karena panasmatahari men!aga atmos*er tetap bergerak. Namun, kekuatan ahaya matahari untuk memanaskan udara ber/ariasi+ di belahan dunia sepan!ang hari atau tahun. Variasi tersebut tergantung tinggi matahari. Ketika

posisi matahari sudah tinggi, ahayanya mengenai bumi seara langsung dan panasnya maksimum.Ketika posisi matahari rendah, ahaya matahari mengenai bumi dengan sudut tertentu dan panasnyamenyebar ke area yang lebih luas. Karena /ariasi itu kita memiliki uaa panas dan dingin serta tempatyang panas dan dingin.

Karena permukaan bumi melengkung, ahaya matahari mengenai tempat yang berbeda dengansudut yang berbeda, membagi bumi dengan )ona iklim yang berbeda+beda dengan uaa yang khas.4empat terpanas di bumi adalah daerah tropis, membentang sepan!ang ekuator karena matahari tepat diatas kepala saat tengah hari. 4empat terdingin adalah kutub, bahkan pada siang hari matahari sangatrendah sehingga panasnya menyebar luas. Di antara kedua tempat ekstrem itu, terbentang )ona pertengahan. Dalam )ona+)ona iklim tersebut, iklim tergantung beberapa *aktor, seperti !arak lautan dan

pegunungan serta ketinggian di atas permukaan laut.(Brian Co!gro;e* /.,.* h7m ,1)

, &nergi Matahari

nergi diiptakan pada bagian dalam matahari, kemudian di!alarkan ke permukaan dan diradiasikan kedalam ruang angkasa. 8ekitar ==C radiasi elektromagnetik yang diemisikan oleh matahari terletak padadaerah ,1' dan -, n. Distribusi spektral energi ini adalah =C ultra/iolet, -'C radiasi tampak dan -Cin*ramerah, energi ini di!alarkan ke permukaan bumi dalam bentuk radiasi elektromagnetik.4rans*ormasi #pengubahan% hidrogen men!adi helium, menghasilkan energi matahari dari reaksi inti

berikut:-1E1 F 2Ee- G 2eG G nergi HHHHHHH.#1%

Keterangan:1E1 : inti hidrogen atau proton

merambat melalui )at )air dan gasdan hal tersebut akan membuat bumi men!adi dingin dan tidak dapat men!adi tempat hidup bagimakhluk hidup manapun. 6egitu

!uga apabila di dunia ini hanyaada perpindahan kalor searakon/eksi dan radiasi sa!a, maka proses pemanasan akan ber!alansangat lambat. Kita tidak akan bisa meman*aatkan aluminiumatau !enis konduktor lain untuk memasak, atau untuk berbagaikepentingan yang lebih besar.

8alah satu komponen uaa yaitusinar matahari. 8inar mataharidapat sampai ke muka bumikarena adanya radiasi. ?adiasiyang sampai di bumi !uga berbeda+beda. Dapat dipengaruhioleh letak lintang, bentuk permukaan bumi yangmengakibatkan insolasi di berbagai "ilayah men!adi

beragam. Eal ini menyebabkane*ek !angka pan!ang yaitu perbedaan iklim di berbagai"ilayah di permukaan bumi.Akibatnya !enis tumbuhan dan

12



Gambar 17. eaksi in!i

Gambar 18. "is!ribusi energi radiasi benda #i!am $ada !em$era!ur

eG : positron yaitu eletron yang memba"a muatan positi* 2Ee- : inti helium

Dari reaksi inti #1%, massa 2Ee- ternyata lebih keil dari massa -1E1 !adi ada massa yang hilang berubah men!adi energi menurut teori relati/itas instein.

m2 HHHHHH.#2%

Keterangan: : energi yang dilepas dalam !oulem : massa yang hilang dalam kilogram : keepatan ahaya # &.10 mBs%

8ebagian energi tersebut ditransmisikan ke bumi dengan ara radiasi gelombang elektromagnetik.Peristi"a ini akan berhenti !ika hidrogen dalam reaksi inti #nuklir% men!adi habis. Proses pengubahanhydrogen men!adi helium dalam reaksi inti disebutreaksi rantai proton+proton #rantai PP%. Diperkirakanradiasi matahari dapat berlangsung sampai sekitar 1 milyar tahun.

Ada beberapa hukum yang memberikan karakteristik radiasi yang diemisikan berdasarkan konsep benda hitam. 6enda hitam #black body) adalah benda hipotetis atausebuah massa material yang bertalian #coherent) dengan komposisi dan temperature uni*orm,yang dapat berbentuk lapisan atmos*er atau lapisan permukaan sebuah massa material#bahan% padat seperti permukaan bumi. Karakteristik lain dari benda hitam adalah bah"asemua radiasi yang !atuh padanya akan diserap dan bah"a emisi maksimum mungkin ter!adidalam semua pan!ang gelombang dan semua arah.

(akin rendah atau tinggi temperatur mutlak, makin pan!ang atau pendek pan!anggelombang emisi punak. Keadaan ini dapat dilihat pada gambar di atas untuk kasus K dan & K yang menyatakan temperatur mutlak matahari dan permukaan bumi.

/ Karakteri!tik $adia!i

?adiasi adalah sebuah bentuk energi yang dihasilkan oleh osilasi epat medanelektromagnetik. ?adiasi dialihkan oleh *oton+*oton atau buntell energi yang mempunyai si*atmirip dengan partikel+partikel dan gelombang. nergi *oton sebanding dengan *rekuensi radiasi atau

adaptasi makhluk hidup di berbagai "ilayah !uga berbeda+ beda. 8alah satu kesyukuran kitayang berada di "ilayah tropisyaitu kita dapat menikmati

panaran radiasi matahari yangukup dan urah hu!an yangukup tinggi.

Nilai intelektual:

Adanya pengetahuan tentang pengaruhkalor terhadap keadaan uaa serta berbagai !enis perpindahan kalor akan

memaning rasa ingin tahu dankemampuan berpikir logis sis"a terkait proses+proses perpindahan kalor hingga perbedaan+perbedaan !enis tumbuhan,he"an khas dan !enis adaptasi makhluk hidup yang berbeda+beda di berbagai Negara. 8is"a akan mulai berpikir mengapa panaran radiasi matahari berbeda+beda tergantung keadaantenpat tersebut berdasarkan hal+hal

yang mempengaruhi "aktu insolasi.

13



Gambar 19

Gambar 20

berbanding terbalik dengan pan!ang gelombang radiasi. ?adiasi matahari yang melalui atmos*er mengalami atenuasi, yaitu hamburan, serapan dan pantulan. Proses hamburan dan pemantulan bergantung pada diameter partikel atmos*er. ;ika diameter partikel atmos*er !auh lebih keil dari pada pan!anggelombang radiasi, disebut hamburan ?ayleigh yang si*atnya selekti*, "arna biru lebih kuat dihamburkansehingga langit tampak biru. ;ika diameter partikel atmos*er !auh lebih besar dari pada pan!ang

gelombang radiasi, disebut pemantulan di*use, disebut pemantulan di*use yang tidak tergantung pada pan!ang gelombang radiasi tampak, sehingga matahari tampak putih !ika dilihat melalui a"an strati*orm.

(Ba+ong* TK* /.,-* h7m ?.)

/ Kon!tanta Matahari

(eskipun atmos*er didominasi oleh nitrogen dan oksigen tetapi kedua gas ini tidak penting dalamhubungannya dengan penyerapan radiasi matahari di dalam atmos*er. Penyerapan radiasi (atahari diatmos*er dilakukan terutama oleh komponen atmos*er yang !umlahnya sangat keil dan berubah+ubah,seperti uap air, karbondioksida, o)on dll.

?adiasi (atahari yang menapai batas atas atmos*er tidak diatenuasi, tetapi dalam dalam pen!alarannya melalui atmos*er 6umi radiasi (atahari akan mengalami hamburan dan penyerapan olehmolekul debu dan partikel a"an. Jluks radiasi sebelum diatenuasi oleh atmos*er pada !arak rata+ratamatahari+bumi #1' !t km% disebut konstanta (atahari.

Konstanta (atahari dapat dide*inisikan sebagai energi radiasi yang !atuh pada satu satuan luas dari permukaan normal terhadap garis matahari+bumi. 4iap menit (atahari meradiasikan energi sekitar ' 12 kal. nergi persatuan luas yang datang pada sebuah kulit 6ola dengan !ari+!ari 1' 1 km dankonsentris dengan matahari adalah #8 konstanta matahari% :

nergi (atahari yang menapai 6umi besarnya dapat berubah+ubah. Perubahan ini disebabkan olehdua *aktor yaitu ketinggian (atahari dan atenuasi energi matahari dalam pen!alaran melalui atmos*er.

;ika (atahari tinggi maka radiasi yang !atuh hampir tegak lurus pada permukaan 6umi,sedangkan !ika (atahari rendah maka radiasi akan disebarkan dalam area yang luas.Pada "aktu(atahari rendah, sinar (atahari akan melalui lapisan atmos*er yang lebih tebal sehingga banyak

14



ter!adi hamburan dan penyerapan.Eal ini sesuai dengan pengamatan bah"a radiasi (atahari pada "aktu tengah hari lebih besar

dibanding pada pagi hari atau sore hari. ?adiasi (atahari yang diterima permukaan 6umi per satuan luasdan satuan "aktu disebut in!o7a!i atau kadang+kadang disebut !uga L?adiasi <lobalM.

Absorpsi Pada angit 4ak 6era"an

Oap air dan karbondioksida dapat menyerap gelombang in*ramerah pada rentang pan!anggelombang tertentu

apisan )on dapat menyerap gelombang Otra/iolet Partikel debu dan inti kondensasi dapat menyerap radiasi !ika konstrasinya di atmos*er besar, misal

pada saat ter!adi gunung meletus(Ba+ong* TK* /..4* h7m 0-)

6agaimanakah kesesuaian antara indikator dengan konsep> 6agaimanakah kesesuaian antara nilaidengan konsep>


8aran:

Indikator

1. (en!elaskan pengertian ekosistem.

2. (en!elaskan komponen+komponen ekosistem.3. Pengaruh komponen komponen uaa dan iklim terhadap akti/itas makhluk hidup4. (en!elaskan akti/itas manusia yang dapat menyebabkan perubahan uaa dan iklim

Kon!ep #i7ai terkait kon!ep

A &ko!i!tem

15



kologi adalah ka!ian ilmiah mengenai interaksi antara organisme dengan lingkungannya.ingkungan meliputi komponen abiotik #*aktor+*aktor kimia"i dan *isika tak hidup% seperti suhu,ahaya, air dan nutrient. 9ang !uga penting pengaruhnya bagi organisme komponen biotik #hidup% semua organisme lain yang merupakan bagian dari lingkungan suatu indi/idu.

4ingkat organisasi berikutnya dalam ekologi adalah populasi, yaitu sekelompok indi/idu dari

spesies yang sama yang hidup dalam daerah geogra*is tertentu. 8uatu komunitas terdiri dari semuaorganisme yang menempati suatu daerah tertentuQ komunitas adalah kumpulan populasi dari spesies yang berlainan. Ka!ian ekologi pada eko!i!tem meliputi semua *aktor+*aktor abiotik selain komunitas spesiesyang dalam suatu daerah tertentu.

, Ik7im dan :aktor Abiotik 'ainn+a ada7ah Penentu Penting per!ebaran 2rgani!me da7am

Bio!er

Para ahli ekologi telah lama menyadari pola global dan regional yang mengagumkan dalam persebaranorganisme dalam bios*er. Pola ini sebagian besar menerminkan perbedaan iklim seara regional dan*aktor+*aktor abiotik lainnya dalam dalam suatu lingkungan. 8ebagian besar organisme pada dasarnya

memperoleh energi dari ahaya matahari, dan organisme tersebut harus tahan terhadap kisaran suhu,kelembapan, kadar garam dan ahaya dalam lingkungannya.

/ :aktor8aktor Abiotik %tama

a Suhu

8uhu 8uhu lingkungan merupakan *aktor penting dalam pesebaran organisme karena pengaruhnya pada proses biologis dan ketidakmampuan sebagian besar organisme untuk mengatur suhu tubuhnya searatepat.8el bisa peah !ika air yang terdapat di dalamnya membeku pada suhu diba"ah 3,dan protein padasebagian besar organisme akan mengalami denaturasi pada suhu diatas -'3.selain itu,se!umlahorganisme dapat mempertahankan suatu metabolisme yang ukup akti* pada suhu yang sangat rendah atau pada suhu yang sangat tinggi.adaptasi yang luar biasa memungkinkan beberapa organisme hidup diluar

kisaran suhu tersebut. 8uhu internal suatu organisme sesungguhnya di pengaruhi oleh pertukaran panasdengan lingkunganya dan sebagian besar organisme tidak dapat mempertahankan suhu tubuhnya lebihtinggi beberapa dera!at diatas atau diba"ah suhu lingkungan sekitarnya.

b Air

.Air sangat penting bagi kehidupan,tetapi ketersediannya ber/ariasi seara dramatis di berbagai

Nilai Religius:

Interaksi antara makhluk hidup danlingkungannya menun!ukkan padasis"a bah"a 4uhan senga!ameniptakan saling ketergantungan

antar makhluk agar kita salingmenyayangi satu sama lain danterhindar dari si*at sombong danserakah.

Ada berbagai akti/itas manusiayang dapat mengakibatkanter!adinya perubahan uaa searaekstrem dan menimbulkankerugian bagi manusia dan

makhluk hidup lainnya. Padahal,apabila komponen+komponenlingkungan abiotik seperti suhu,air, udara, ahaya tidak ada, makamanusia tidak akan dapat hidup.

6erbagai akti/itas manusia baik dalam rumah tangga, maupuninsdustri dalam skala besar mengakibatkan ter!adinya perubahan uaa bahkan iklim,

pengetahuan ini akan membuatsis"a menyadari bah"a banyak perubahan di muka bumi ini yangdapat ditimbulkan oleh manusia.8ehingga manusia harus senantiasa

16



habitat.rganisme air ta"ar dan air laut hidup terendam didalam suatu lingkungan akuatik,tetapiorganisme tersebut menghadapi permasalahan keseimbangan air !ika tekanan osmosis intraselulernyatidak sesuai dengan tekanan osmosis air di sekitarnya.rganisme di lingkungan darat menghadapianaman kekeringan yang hampir konstan,dan e/olusinya dibentuk oleh kebutuhannya untuk mendapatkan dan menyimpan air dalam !umlah yang menukupi.c Caha+a Matahari

(atahari memberikan energi yang menggerakkan hampir semua ekosistem, meskipun hanyatumbuhan dan organisme *otosintetik lain yang menggunakan sumber energi ini seara langsung.Intensitas ahaya bukan merupakan *aktor terpenting yang membatasi pertumbuhan tumbuhan dilingkungan darat, tetapi penaungan oleh kanopi hutan membuat persaingan untuk mendapatkan ahayamatahari di ba"ah kanopi tersebut men!adi sangat ketat.

3ahaya !uga penting bagi perkembangan dan perilaku banyak tumbuhan dan he"an yang sensiti* terhadap *otoperiode, yaitu pan!ang relati* siang dan malam hari. Jotoperiode merupakan suatu indikator yang lebih dapat diperaya dibandingkan dengan suhu, dalam memberi petun!uk mengenai ke!adianmusiman, seperti perbungaan atau perpindahan #migrasi%.

d AnginAngin memperkuat pengaruh suhu lingkungan pada organisme dengan ara meningkatkan hilangnya panas melalui penguapan #e/aporasi% dan kon/eksi #*ator "ind+hill atau pendinginan oleh angin%. Angin !uga menyebabkan hilangnya air di organisme dengan ara meningkatkan la!u penguapan pada he"an danla!u transpirasi pada tumbuhan. 8elain itu,angin dapat menyebabkan pengaruh yang sangat mendasar pada bentuk pertumbuhan tumbuhan, yaitu dengan ara menghambat pertumbuhan anggota tubuh pohon yangterdapat pada sisi arah tiupan anginQ anggota tubuh pohon yang berla"anan dengan arah tiupan anginakan tumbuh seara normal, yang menghasikan suatu penampakan Llambaian benderaM.

/ Ik7im dan Per!ebaran 2rgani!me

Jaktor abiotik di atas memiliki pengaruh langsung pada biologi organisme. mpat *aktor tersebut#suhu, air, ahaya dan angin% merupakan komponen utama ik7im* yaitu kondisi uaa yang dominan padasuatu lokasi. Kita dapat melihat dampak besar iklim pada persebaran organisme dengan ara membuatk7imogra* yaitu suatu plot suhu dan urah hu!an dalam suatu daerah tertentu, yang sering kali diberikandalam bentuk rata+rata tahunan.

Istilah bioma mengau pada !enis+!enis utama ekosistem, yaitu ekosistem yang menempati suatu

men!aga keadaan alam yang stabilyang telah diiptakan 4uhan9(.

Nilai Sosial:

Interaksi antara lingkungan biotik danabiotik akan menumbuhkan kesadaransis"a bah"a manusia tidak dapat hidupsendiri tanpa bergantung denganmakhluk hidup lain dan lingkungantempatnya berada. Pemahaman akan proses saling ketergantungan seperti ini

akan memunulkan sikap kepeduliandan keinginan dalam diri sis"a untuk men!aga dan lebih mengenallingkungan tempat tinggalnya.

17



daerah yang luasQ hutan koni*er, gurun dan padangrumput adalah beberapa ontohnya. ?ata+rata untuk suhu dan urah hu!an sangat berkorelasi dengan biomayang ditemukan di "ilayah yang berbeda+beda. Akantetapi kita harus selalu berhati+hati untuk membedakan

antara korelasi antara /ariabel+/ariabel dengankausasi, yaitu hubungan sebab akibat.

(Campbe7* /...* h7m /?.)

B Pengaruh Ik7im terhadap Tumbuhan dan

Akti;ita! Manu!ia

Jaktor iklim yang memperngaruhi hasil panen, yaitusuhu, lama musim pertumbuhan, keadaan air, sinar matahari dan angin.

, K7imato7ogi PertanianPerlu adanya ker!a sama antara ahli klimatologi dan ahli pertanian dalam membangu setor pertanian. Iklim mempengaruhi produksi pangan, karena itu penerapanklimatologi pada pertanian adalah penting mengingat setiap !enis tanaman pada berbagai tingkat pertumbuhan memerlukan kondisi iklim yang berbeda+beda. 4ernyata bah"a banyak pengetahuanklimatologi yang dapat diterapkan dalam praktek pertanian. Kita tidak perlu beranggapan bah"a penerapan klimatologi hanya merupakan ramalan iklim dan uaa sa!a, tetapi kita harus mulai memikirkan potensi yang terdapat di dalam perpaduan antara klimatologi dan pertanian.

Ker!a sama ahli klimatologi dan ahli pertanian akan dapat mengemukakan gagasan baru yang sangat berman*aat bagi peningkatan produksi nasional dan kese!ahteraan bangsa. 8ebagai ontoh di Inggrisserangan aing hati pada ternak domba dan sapi ternyata dipengaruhi oleh kelembapan permukaanrumput selama musim panas, karena kondisi semaam ini yang memungkinkan perkembangan dari suatu !enis siput sebagai binatang perantara, dan penyakit hati pada ternak tergantung pada adanya !enis siputini. Dengan memperhatikan unsur+unsur iklim seperti urah hu!an,!umlah hari hu!an dan penguapan makadapat diperkirakan tingkat kelembapan dari rumput tersebut.

18

Gambar 22 Klimograf beberapa jenis

ekosistem (bioma) utama di Amerika tara



8ebagian besar Negara di dunia sangat tertarik untuk mengetahui seara rini kondisi iklim agar dapat menilai kemungkinan yang paling baik mengenai penggunaan lahan untuk pertanian. 6eberapa*akta menun!ukkan bah"a kegagalan dari hasil panen sekurang+kurangnya disebabkan oleh kondisi iklimyang diabaikan.

/ Ik7im dan Tanaman4anaman sebagai makhluk hidup memerlukan panas dan ekonomi air yang khusus. Karena itu tanamanmemberikan suatu reaksi pada iklim mikro di sekitarnya. Akan tetapi karena tanaman itu tumbuh men!adi besar, maka bentuk dan ukurannya berubah, sehingga mempengaruhi !umlah panas dan kelembapan tanahtempat tanaman berpi!ak dan mempengaruhi udara tempat tanaman membesar.

4entunya ada interaksi antara tanaman dengan iklim. Pengaruh tanaman pada iklim lingkunganadalah men!adi penting dengan semakin besarnya tanaman dan semakin banyaknya !umlah rumpuntanaman. Pada mulanya tanaman hanya dipengaruhi oleh iklim mikro sa!a, namun kemudian lambat laundipengaruhi oleh iklim meso dan iklim makro.

Di dalam pertanian, kehutanan dan perkebunan pemeliharaan pertama terhadap tanaman yang baru

tumbuh adalah sangat penting karena tanaman muda masih lunak terutama peka terhadap kondisi iklim.Karena itu, sebelum memperhatikan tanaman muda, perlu mengetahui lebih dulu iklim setempat agar dapat diapai hasil yang maksimal.

Ada hubungan yang erat antara pola iklim dengan distribusi tanaman sehingga beberapa klasi*ikasiiklim didasarkan pada dunia tumbuh+tumbuhan. 4anaman dipandang sebagai sesuatu yang kompleks dan peka terhadap pengaruh iklim misalnya pemanasan, kelembapan, penyinaran matahari dan lain+lain.4anpa unsur+unsur iklim ini, pada umumnya pertumbuhan tanaman akan tertahan, meskipun ada beberapatanaman yang dapat menyesuaikan diri untuk tetap hidup dalam periode yang ukup lama !ika kekurangansalah satu *aktor tersebut di atas.

Iklim tidak hanya mempengaruhi tanaman tetapi !uga dipengaruhi oleh tanaman. Eutan yang lebat

dapat menambah !umlah kelembapan udara melalui transpirasi. 6ayangan dari pepohonan dapatmengurangi suhu udara sehingga penguapan men!adi keil. Onsur+unsur iklim yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman ialah urah hu!an, suhu, angin, sinar matahari, kelembapan dan e/apotranspirasi#penguapan G transpirasi%

19



a Curah ujan

3urah hu!an membantu dalam menentukan pembagian !enis tanaman: hutan, semak, padang rumput, ataugurun. 8etiap tanaman membutuhkan air yang berbeda+beda. (enurut kebutuhan air, tanaman dibagimen!adi tiga kelompok utama, yaitu:

1% Eygrophytes: tanaman yang hidup dalam kondisi !umlah air yang banyak, misalnya bakau.2% (esophytes: tanaman yang membutuhkan air dalam !umlah sedang, seperti halnya tanaman padaumumnya.

&% @erophytes: tanaman yang hidupnya disesuaikan dengan keadaan air. Ontuk mengimbangi e*ek kekeringan ini maka daun dilapisi lilin, untuk mengurangi transpirasi kulit pohon men!adi tebal dansistem akar men!adi dalam.

Di dalam gurun terdapat sedikit atau bahkan tidak ada tanaman, tetapi pada daerah semi gurun #stepa%kemungkinan tumbuh semak atau padang rumput.

b Suhu

8elain diklasi*ikasikan berdasarkan urah hu!an, tanaman dapat pula diklasi*ikasikan berdasarkan padakebutuhan suhunya. Klasi*ikasi tanaman menurut De 3andolle sebagai berikut:1% (egatermal, !ika bulan terdingin mempunyai suhu lebih besar -,-J #103%2% (esotermal, !ika suhu bulan terdingin kurang dari -,-J tetapi lebih besar dari 2,J #+&3% dan

bulan terpanas lebih besar 'J #13% musim dingin pendek &% (ikrotermal, !ika suhu bulan terpanas di atas 'J dan bulan terdingin kurang dari 2,J, musim

dingin pan!ang-% Eekistotermal, !ika suhu bulan terpanas kurang dari 'J, tidak ada musim panas.

c Angin

Angin memperepat proses e/apotranspirasi dan mempengaruhi tanaman men!adi kering. Angin yang

kuat dapat merusak tanaman dan menumbangkan tanaman yang sedang tumbuh.

d Sinar Matahari

8inar matahari penting bagi tanaman dalam memproduksi khloro*il untuk asimilasi.

e Ke7embapan

20



Kelembapan mempengaruhi e/apotranspirasi dan !umlah air. Kelembapan banyak hubungannya dengansuhu, urah hu!an dan angina, sehingga harus diadakan beberapa penin!auan. Eubungan antara unsur+unsur iklim tersebut, misalnya suhu udara dengan urah hu!an memberikan dasar pada distribusi iklimdan tanaman.

- Pemanaatan Ik7im da7am Produk!i Pangan

Easil suatu !enis tanaman tergantung pada interaksi *aktor geneti dan *aktor lingkungan seperti !enistanah, topogra*i, pengelolaan, pola iklim, telnologi dan *aktor ekonomi. Dari *aktor lingkungan, maka*aktor tanah telah banyak dipela!ari dan dipahami dibandingkan dengan *aktor uaa dan iklim. 3uaa daniklim merupakan salah satu peubah dalam produksi pangan yang sukar dikendalikan. leh karena itudalam usaha pertanian, pada umumnya ara+ara bertani disesuaikan dengan kondisi iklim setempat.

Perbedaan daya hasil tanaman antara Negara berkembang dengan Negara ma!u disebabkan oleh pemakaian teknologi tinggi dan pengelolaan yang baik. 8elain itu kondisi iklim berperan dalam produksi

tanaman. 4anaman akan berdaya hasil tinggi !ika mendapat air yang ukup pada "aktu yang tepat, radiasimatahari yang tinggi dengan penyinaran ukup lama, dan perbedaan suhu siang dan malam hari yang besar.

a Suhu dan Tanaman Pangan

8uhu udaran dan tanah mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman. 8etiap !enis tanaman mempunyai batas suhu minimum, optimum dan maksimum untuk setiap tingkat pertumbuhannya. 8uhu tinggi tidak mengkha"atirkan dibanding suhu rendah dalam menahan pertumbuhan tanaman asalkan persediaan air memadai dan tanaman dapat menyesuaikan diri terhadap daerah iklim. Dalam kondisi suhu yang tinggi, pertumbuhan terhambat atau bahkan terhenti tanpa menghiraukan persediaan air, dan kemungkinan

ter!adi keguguran daun atau buah sebelum "aktunya. 6enana terhadap tanaman pangan biasanya berasaldari keadaan kering dan sangat panas. Angin yang diperkirakan penyebab pendinginan e/aporati* hanyamemperepat penguapan dan mengakibatkan dehidrasi #pengeringan% !aringan tanaman.

4anaman dapat mengubah *luktuasi suhu dari iklim mikro. 6unga dan daun dapat menangkapinsolasi pada lapisan atas sehingga suhu maksimumnya terletak dekat sekitar punak tanaman, keuali !ikatanaman masih rendah dan terpenar sehingga pemanasan di sela+sela tanaman dari tanah akan

21



menentukan distribusi suhu /ertikal.

b :aktor Air da7am Produk!i Tanaman Pangan

Air adalah *aktor yang lebih penting dalam produksi tanaman pangan dibandingkan dengan *aktor lingkungan lainnya. Karena tanaman pangan memperoleh persediaan air melalui sistem akar, maka

pemeliharaan kelembapan tanah merupakan masalah yang sangat mendesak dalam pertanian. ;umlah air berlebihan di dalam tanah akan mengubah berbagai proses kimia dan biologis yang membatasi !umlahoksigen dan meningkatkan pembentukan senya"a yang beraun pada akar tanaman. 3urah hu!an lebatdapat merusak tanaman seara langsung atau mengganggu pembungaan dan penyerbukan.

<ri**iths #dalam 6ayong, 21&, hlm 10% men!elaskan bah"a urah hu!an memegang peranan dalam pertumbuhan dan dalam produksi tanaman pangan. Eal ini disebabkan air sebagai pengangkut unsur haradari tanah ke akar dan diteruskan ke bagian+bagian lainnya. Jotosintesis akan menurun !ika &Ckandungan air dalam daun hilang, kemudian proses *otosintesis akan terhenti !ika kehilangan air menapaiC.

c :aktor $adia!i Matahari da7am Produk!i Tanaman Pangan

?adiasi matahari yang ditangkap kloro*il pada tanaman yang mempunyai hi!au daun merupakan energidalam proses *otosintesis. Easil *otosintesis ini men!adi bahan utama dalam pertumbuhan dan produksitanaman pangan. 8elain meningkatkan la!u *otosintesis, peningkatan ahaya matahari biasanyamemperepat pembungaan dan pembuahan. 8ebaliknya penurunan intesitas radiasi matahari akanmemperpan!ang masa pertumbuhan tanaman. In*ormasi semaam ini dapat diman*aatkan pada praktek pola tanam, baik dalam pelaksanaan rotasi tanaman, pola tanam ganda maupun pola tanam tunggal agar sumber daya iklim terutama radiasi matahari dapat diman*aatkan semaksimal mungkin.

d :aktor Angin da7am Produk!i Tanaman Pangan

Angin seara tidak langsung mempunyai e*ek yang sangat penting pada produksi tanaman pangan melalui

angkutan air dan suhu udara. nergi angina merupakan perantara dalam penyebaran tepung sari dan pembenihan alamiah yang diperlukan dalam tanaman, !uga diperlukan dalam tanaman pangan tertentu.4etapi angin dapat merusak !ika penyebaran benih rumput liar atau ter!adi pembuahan silang yang tidak diinginkan. Angin kenang dapat mengganggu akti/itas penyerbukan oleh serangga. Angin dapatmembantu dalam menyediakan karbondioksida untuk pertumbuhan tanaman, selain itu !uga

22



mempengaruhi suhu dan kelembapan tanah.

4 Dampak Akti;ita! Manu!ia Terhadap Ik7im

Peningkatan !umlah penduduk pembangunan dan perkembangan kota, pertumbuhan industri kepadatan

lalu lintas, de*orestasi, dan lain+lain telah banyak menarik perhatian dalam masalah perubahan iklim.Perkembangan kota telah menyebabkan lapisan atmos*er di atasnya men!adi teremar oleh partikel debuatau asap kendaraan bermotor dan pembakaran domestik. Partikel in akan naik konsentrasinya padamusim kemarau dan menurun pada musim hu!an. *eknya di kota akan terbentuk pulau panas #heatisland% yang dibatasi oleh isoterm tertutup yang memisahkan kota dari medan suhu pada umumnya.(unulnya pulau panas ini menerminkan perubahan total iklim mikro akibat perubahan "a!ah kota olehakti/itas dan ulah manusia

(Ba+ong* TK* /..4)

Kegiatan manusia mengubah keadaan atmos*er dengan tiga ara: #1% mengubah si*at permukaan bumiQ#2% menambahkan energi ke dalam atmos*er dari sumber buatanQ dan #&% menambahkan )at bahan ke

dalamnya. Perubahan permukaan mempengaruhi ara sinaran matahari diserap dan dipanarkan kembalike atmos*er, dan mengubah tahanan gesek terhadap angin. Perubahan itu !uga mempengaruhi penyerapanatau pelimpasan hu!an dan sal!u yang meleleh, dan penguapan atau pemeluhan air ke dalam udara.Penggantian hutan dan padang rumput dengan tanaman budidaya atau bangunan, pengeringan ra"a, pembendungan sungai atau membuat danau buatan dan "aduk, dan pengairan daerah keringmempengaruhi penguapan air dan penghantaran bahang, dan dengan demikian mengubah kelembapan dansuhu. Pembakaran bahan bakar *osil #batu bara, hasil minyak bumi dan gas alam% akan memanaskan udaradan menambah penemar berbentuk )arah dan gas. Demikian pula reator nuklir menambahkan bahangdan penemar ke dalam udara. 6anyak lagi kegiatan pertanian, industry, niaga dan rumah tangga yangmemasukkan penemar ke dalam amos*er.

(eluasnya pertanian diikuti oleh perdagangan dan kegiatan niaga, yang menyebabkan perkembangan kota men!adi semakin besar dan semakin besar, yang memiliki pengaruh khasnya sendiriterhadap uaa. ?e/olusi industri memperepat pemusatan penduduk di kota+kota, dan peningkatan penggunaan bahan bakar *osil memperburuk pengaruh kota terhadap atmos*er.

23



Pengaruh Manu!ia terhadap Cuaca dan Ik7im Sedunia

Di samping pengaruh setempat dan pengaruh "ilayah di tempat+tempat kegiatan manusia dan penemaran yang berkaitan dengannya sangat tinggi, terdapat pula pengaruh mendunia akibat kegiatanmanusia. 4ermasuk di antaranya, pemanasan atmos*er seara langsung oleh pembakaran bahan bakar dan perubahan energi nuklir, dan perubahan suhu yang diakibatkan oleh peningkatan kadar karbon dioksida,

gas lainnya dan bahan )arah di seluruh atmos*er. ;umlah energi yang dilepaskan langsung sebagai bahang akibat kegiatan manusia, "alaupun

ukup besar untuk meningkatkan suhu udara di sekitar kota+kota dan ka"asab industri yang besar, namuntetap belum ukup untuk menghasilkan pengaruh mendunia yang berarti.

Kemungkinan perubahan iklim yang bisa diharapkan akibat peningkatan kadar karbon dioksidamendapat perhatian yang besar akhir+akhir ini. Peningkatan kadar 32 dalam atmos*er selama beberapadasa"arsa terakhir ini kini sudah !elas diketahui.

32 dan uap air di dalam udara menyerap energi gelombang pan!ang yang meninggalkan bumiyang dipanarkan oleh tanah, dan memanarkan kembali sebagian dari energi tersebut. Dengan demikian, bahang yang hilang dari tanah lebih keil, dan suhu tanah dan udara yang langsung berhubungan dengan

tanah lebih tinggi dibandingkan dengan !ika tidak ada 3 2 dan uap air. 8emakin banyak 32 danBatauuap air yang ada, semakin besar pengaruh rumah kaa ter!adi.Di samping pengaruh langsung tersebut, ter!adi pula pengaruh yang tidak langsung atau pengaruh umpan balik, yang sebagian besar di antaranya enderung menambah atau memperbesar kenaikan suhu permukaan. Pengaruh yang terbesar adalah semakin besarnya pengaruh rumah kaa akibat uap air.Kenaikan suhu permukaan laut akibat peningkatan 32 akan menyebabkan penguapan yang lebih besar,sehingga meningkatkan kandungan uap air di udara. Oap air memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap sinaran yang turun dibandingkan 32. Eal ini akan menghasilkan kenaikan suhu permukaan,yang sebaliknya akan semakin memperbesar penguapan dan menyebabkan kenaikan suhu yang lebih besar lagi. Diperkirakan bah"a pengaruh uap air akan melipatgandakan kenaikan suhu sebesar dua atau

tiga kali.Pengaruh umpan balik positi* lainnya adalah melelehnya sal!u dan es akibat kenaikan suhu permukaan. (enyempitnya daerah yang tertutup sal!u dan es akan mengurangi rata+rata albedo permukaan bumi, dan dengan demikian meningkatkan !umlah sinaran matahari yang diserap oleh tanah.8ebaliknya !ika kenaikan !umlah uap air bersama+sama dengan peningkatan ge!olak yang disebabkan

24



oleh tanah yang lebih hangat menyebabkan peningkatan kea"anan, keadaan itu akan dapat mengurangi !umlah sinaran matahari yang menapai tanah dan ber*ungsi sebagai umpan balik negati*.

#(orris Neiburger dkk,1==', hlm &&2%


dengan konsep>


8aran:

Indikator

1. (en!elaskan pengertian penemaran udara.2. (enyebutkan sumber+sumber penemar dan )at+)at penemar yang beredar di atmos*er 3. (en!elaskan akibat penemaran udara terhadap perubahan uaa dan iklim

Kon!ep #i7ai terkait kon!ep

Materi

, Pencemaran udara

Atmos*er merupakan tempat penyimpanan dari semua !enis penemar baik berupa gas, air maupun padat.Karena itu penemaran udara dapat merugikan kehidupan. Penemaran udara lokal biasanya dapatdihamburkan atau dapat dihindari oleh adanya sirkulasi udara umum, tetapi kemungkinan besar penemar tersebut akan diendapkan di tempat lain. Peranan atmos*er pada penemaran udara ialah bertindak sebagai pengener konsentrasi penemar atau bertindak sebagai yang menyingkirkan penemar udara, tetapi ada

Nilai Moral:

6erbagai masalah penemaran udaradapat menimbulkan berbagai masalah,mulai dari masalah kesehatan,kerusakan lingkungan seperti e*ek rumah kaa dan hu!an asam, bahkandapat mengakibatkan ter!adinya

25



$en'ebab dan e(ek dari $olusi udara) *1+ e(ek ruma# ka,a& *2+ kon!aminasi $ar!ikel& *3+ $eningka!an radiasi -& *4+ #ujan asam& *5+ $eningka!an konsen!rasi o/on $ermukaan !ana#& *6+ $

kalanya !ustru bertindak sebagai sumber pendauran #perputaran% kembali dari penemar tersebut.engalaman menun!ukkan bah"a meskipun suatu sumber mengemisikan penemar tiap hari tapi

kadang+kadang udara nisbi bersih dan adakalanya malahan ter!adi sebaliknya udara men!adi sangatkotor. ;adi !elas di sini bah"a konsentrasi penemar yang berada di permukaan tanah tergantung padakondisi uaa dan iklim setempat.

/ Ma!a7ah Pencemaran %dara

ingkungan merupakan perkara yang memprihatinkan dunia internasional. misi se!umlah

penemar ke dalam atmos*er dan air akan mempunyai dampak pada ekosistem. 4ara* hidup yang tinggiturut menyebabkan penemaran udara di planet kita, terutama kendaraan bermotor dan industri. ;ika partikel+partikel yang dikeluarkan oleh industri bertindak sebagai inti kondensasi di daerah yang lembapmaka dapat ter!adi kabas. Kita harus mengambil pela!aran dari peristi"a ondon 1='2, saat beribu+ribuorang te"as akibat ter!adinya kabas.

perubahan uaa. 6erbagai )at penemar yang beredar di atmos*er, !ika tak dikendalikan oleh manusiaakan mengakibatkan berbagai hal diatas. Karena itu, sis"a yang memahami

tentang penyebab dan akibat dari penemaran udara akan memilikikesadar moral yang tinggi untuk men!aga lingkungan dimulai dari dirisendiri, seperti mengurangi penggunaan kendaran bermotor.6erupaya menyampaikan kepada oranglain dan tentang bahaya penemaranudara.

Nilai kesehatan:

8is"a menyadari bah"a banyak gangguan kesehatan yang akanditimbulkan oleh akibat penemaranudara sehingga mereka senantiasamen!aga kesehatan dan berupayamen!aga asupan gi)i agar dapat berakti/itas dengan baik dan lanar

26



Gambar 24. Polusi udara dari $embangki! lis!rik ba#an bakar (osil *iki$edia.org+

Gambar 25. Sebelum desul(urisasi gas buang di$asang& emisi dari $embangki! lis!rik ini di e ei,o men

;ika "aktu tinggal di atmos*er, artinya "aktu yang diperlukan penemar untuk berada diatmos*er sebelum berpindah oleh transport, trans*ormasi atau pengendapan ukup lama, maka penemar ini akan berampur dengan seluruh atmos*er akibat proses meteorologis global. Dampak skala global yang sangat berbahaya adalah perubahan si*at+si*at *isis atmos*er bumi, seperti perubahanklimatologis dan penyimpangan keseimbangan radiasi bumi. 8ehubungan dengan ini, maka dua proses

penting perlu diketahui, yaitu eek rumah kaca dan pengurangan 7api!an o>on ;ika tidak adatindakan yang diambil segera maka kapal angkasa bumi yang nyaman ini akan men!adi semakin panas.

- Sumber Pencemaran %dara

Kebanyakan senya"a kimia yang ditin!au sebagai penemar mempunyai konsentrasi sangatkeil di dalam udara bersih. Akan tetapi dalam keadaan udara teremar maka senya"a tersebutmempunyai konsentrasi yang besar. 8ebagai ontoh di ekungan os Angeles pernah ter!adikonsentrasi o)on #&% menapai ,' ppm #part per million% dan kadar karbon monoksida #3%menapai 2 sampai ' ppm selama & menit di sepan!ang !alan kota yang ramai.

27



4abel &. Komposisi Odara Kering 6ersih Dekat Permukaan aut(Sumber Ba+ong Tja!+ono* K7imato7ogi* /..4)

KomponenKon!entra!i

5o7ume ppm

NitrogenksigenArgonKarbondioksida NeonEeliumKripton@enonDinitrogen dioksidaEidrogen

(etan Nitrogen dioksida)on8ul*ur ksidaKarbon monoksidaAmonia

0,=2,=-,=&,&10,10,'2,1,0,2','

,1',1,2,2,1,1

0.=2=.-=.&&1010',21,0,2','

1,',1,2,2,1,1

a Partiku7at

Partikulat adalah penemar padat atau air yang berukuran antara ,1+'µ

m dan mempunyai "aktutinggal di udara antara beberapa detik sampai beberapa bulan. 6erdasarkan ukurannya, partikulat dapatdigolongkan men!adi

Asap # fumes% : ,1+1µ

m

Kabut #mist % : 1+1µ

m

28



Debu halus :≤

1µ

m

Debu kasar : R 1µ

m

b Karbon Monok!ida (C2)

c idrokarbond 2k!ida #itrogen (#2)

e 2k!ida !u7ur (S2)

4 Parameter Meteoro7ogi terhadap Pencemar

Parameter meteorologi primer yang peka terhadap dispersi penemar adalah angin, gradien suhu/ertikal dan tinggi ampuran. 8edangkan parameter meteorologi sekunder adalah urah hu!an, kabutdan radiasi matahari

a Angin

Peubah arah dan keepatan angina menun!ukkan arah penyebaran dan *luktuasi konsentrasi penemar di atmos*er. Peubah angin !uga dipakai untuk menentukan kelas stabilitas atmos*er.b 3radien Suhu 5ertika7

<radien suhu /ertikal adalah perubahan suhu terhadap ketinggian. Parameter ini menyatakan tingkatstabilitas atmos*er dan lapisan in/ersi suhu yang berpengaruh pada kualitas udara. In/ersi berbahaya,yaitu lapisan dengan konsentrasi teremar di permukaan tanah sangat tinggi.

c Tinggi Campuran

4inggi ampuran adalah punak lapisan atmos*er tempat ter!adinya penampuran /ertikal yang nisbikuat dan penurunan suhu mendekati adiabatik kering. Pada musim dingin tinggi ampuran berkisar antara ' dan 1' meter, sedangkan dalam musim panas antara dan -1 meter.

d Curah ujan

3urah hu!an bertindak sebagai penui atmos*er dan mengurangi penyebaran penemar di atmos*er.Air hu!an dapat bergabung dengan sul*ur yang dikenal sebagai hu!an asam.

e Kabut

Kabut dapat mengurangi radiasi matahari yang !atuh ke permukaan bumi, sehingga menghalangiter!adinya penampuran pada siang hari. Kabut yang berampur dengan asap atau penemar disebut

29



kabas. $adia!i Matahari

Parameter ini dipakai untuk membandingkan atenuasi #pengurangan% radiasi yang diterima di daerahteremar dan daerah bersih.

0 eni! Sumber Pencemar8umber penemar dapat dibagi men!adi & maam, yaitu sumber titik, sumber garis dan sumber bidang.3erobong asap dari pabrik tenaga listrik merupakan sumber titik. 6egitu !uga pipa pembuangan gas padakendaraan bermotor merupakan sumber titik, tetapi karena kendaraan bergerak dengan epat sepan!ang !alan maka pipa buang gas ber*ungsi sebagai sumber garis. 3erobong asap dan bangunan !ika dipandangseara indi/idu merupakan sumber titik, tetapi karena bangunan+bangunan didirikan saling berdekatansatu sama lain, maka sumber+sumber ini dipandang sebagai sumber area #bidang% yang kontinyu. misidari sumber titik dinyatakan dalam massa persatuan "aktu, misalnya kg 8 +1, untuk sumber garisdinyatakan dalam massa persatuan pan!ang persatuan "aktu, misalnya kg m+2 8+1.

8umber penemar berasal dari alam dan buatan. 8umber penemar alam adalah dari akti/itas

/ulkanik #gunung berapi%. Pada "aktu ter!adi letusan gunung berapi krakatau tahun 100&, diperkirakanada beberapa puluh !uta ton debu yang dimuntahkan ke atmos*er dan disemburkan sampai ketinggiankira+kira ' km. Debu /ulkanik ini disebarkan ke seluruh pen!uru dunia oleh angin dalam minggu berikutnya yang berakibat radiasi matahari tereduksi dan e*ek debu ini masih dapat dideteksi dua sampaitiga tahun kemudian. Diperkirakan bah"a ' !uta ton tiap tahun debu dihembuskan ke atmos*er olehangin. Karena debu tidak dapat menapai ketinggian yang ukup tinggi maka ia akan hilang danmengendap dalam beberapa minggu, dengan demikian e*eknya lebih lokal dan tidak lestari.

8umber penemar buatan akan meningkat terutama dari pembakaran batu bara, minyak dan gas.Pembakaran bahan bakar !uga menghasilkan gas yang berbahaya seperti karbon monoksida #3%, karbondioksida #32% dan belerang dioksida #82%. Peningkatan !umlah gas ini seara tidak langsung

mempunyai e*ek terhadap manusia melalui perubahan iklim.Pembakaran bahan bakar yang menghasilkan energi, merupakan sumber utama penemaran udara.8ampai sekarang masalah penemaran batu bara, yaitu !elaga, belerang dioksida, abu yang beterbangandan )at yang dimuntahkan industri ke atmos*er. Pemakaian bahan bakar minyak dan gas alam untuk tenaga listrik, gasolin dan kerosin untuk kapal !et dan minyak disel untuk transportasi menimbulkan penemaran udara !enis baru, dalam hal ini reaksi *otokimia berperan penting. ?eaksi *oto kimia adalah

30



suatu reaksi dengan penyerapan radiasi matahari membantu dalam perubahan senya"a kimia.

(Ba+ong* TK* /..4* h7m /,/)

Akibat Pencemaran %dara

6erbagai polutan yang disebabkan oleh mobil dan erobong asap pabrik di perkotaan dapatmenyebabkan kabut berasap yang tebal dan ber"arna okelat. Kabut asap seringkali terbentuk di hariyang erah di daerah bertekanan tinggi, saat udara yang turun menghentikan polutan yang lolos keatmos*er. 8emua polutan tersebut mengubah atmos*er dan iklim kita.

Pembakaran minyak dan batubara menghasilkan gas. 8ebagian dari gas+gas tersebut, misalnyasul*ur dioksida dan oksida+oksida nitrogen, berampur dengan air dalam udara dan membuat air tersebut bersi*at asam. Eu!an asam berbahaya bagi he"an dan tumbuhan. Eu!an asam melarutkan dan membilasnutrient dari tanah, !uga dari dedaaunan dan tunas. 8elain itu, hu!an asam !uga melepaskan aluminiumyang biasanya terikat dengan mineral lain dalam tanah. Aluminium tersebut larut dan mengalir ke danau,sungai, lalu akhirnya membunuh ikan+ikan.

Akar+akar pohon rusak oleh aluminium yang dilepaskan dari tanah. Eu!an asam merusak "arna

dedaunan dan memnbunuh tunas di pepohonan. Air asam merusak telur ikan, dan aluminium yangdilepaskan ke dalam danau menyulitkan ikan untuk bernapas.

(Sue #icho7!on* /..,* h7m 11)


dengan konsep>


8aran:

31



Indikator

1. (en!elaskan pengertian pemanasan global.2. (enyebutkan *aktor penyebab ter!adinya pemanasan global.&. (en!elaskan proses ter!adinya e*ek rumah kaa dan dampaknya terhadap kenaikan suhu bumi-. (en!elaskan proses+proses yang ter!adi di lapisan atmos*er bumi sebagai tempat ter!adinya berbagai

*enomena uaa'. (enyebutkan komposisi atmos*erKon!ep #i7ai terkait kon!ep

A Pemana!an 37oba7

8eara alamiah sinar matahari yang masuk ke bumi,sebagian akan dipantulkan kembali oleh permukaan bumike angkasa. 8ebagian sinar matahari yang dipantulkan ituakan diserap oleh gas+gas di atmos*er yang menyelimuti bumi disebut gas rumah kaa, sehingga sinar tersebutterperangkap dalam bumi. Peristi"a ini dikenal dengan

e*ek rumah kaa #?K% karena peristi"anya sama denganrumah kaa, dimana panas yang masuk akan terperangkapdi dalamnya, tidak dapat menembus ke luar kaa, sehinggadapat menghangatkan seisi rumah kaa tersebut.

Peristi"a alam ini menyebabkan bumi men!adi

Nilai Religius:

(enimbulkan kekaguman dan rasasyukur serta meningkatkan keimanansis"a terhadap 4uhan 9( denganmempela!ari tentang susunan atmos*er dan berbagai *enomena yang ter!adidalam atmos*er kita.

apiasan+lapisan atmos*er yang berbeda+beda, dengan massa dansuhu yang berbeda pulamenyebabkan tidak lapisan

32

Gambar 2! Pemanasan Global



hangat dan layak ditempati manusia, karena !ika tidak ada ?K maka suhu permukaan bumi akan &&dera!at 3elius lebih dingin. <as ?umah Kaa #<?K% seperti 32 #Karbon dioksida%,3E-#(etan% dan N2 #Nitrous ksida%, EJ3s #Eydro*luoroarbons%, PJ3s #Per*luoroarbons% and 8J #8ulphur hea*luoride% yang berada di atmos*er dihasilkan dari berbagai kegiatan manusia terutama yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar *osil #minyak, gas, dan batubara% seperti pada

pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, A3, komputer, memasak. 8elain itu <?K !ugadihasilkan dari pembakaran dan penggundulan hutan serta akti/itas pertanian dan peternakan. <?K yangdihasilkan dari kegiatan tersebut, seperti karbondioksida, metana, dan nitroksida, menyebabkanmeningkatnya konsentrasi <?K di atmos*er.

6erubahnya komposisi <?K di atmos*er, yaitu meningkatnya konsentrasi <?K seara global akibatkegiatan manusia menyebabkan sinar matahari yang dipantulkan kembali oleh permukaan bumi keangkasa, sebagian besar terperangkap di dalam bumi akibat terhambat oleh <?K tadi. (eningkatnya !umlah emisi <?K di atmos*er pada akhirnya menyebabkan meningkatnya suhu rata+rata permukaan bumi, yang kemudian dikenal dengan Pemanasan <lobal.

8inar matahari yang tidak terserap permukaan bumi akan

dipantulkan kembali dari permukaan bumi ke angkasa. 8etelahdipantulkan kembali berubah men!adi gelombang pan!ang yang berupa energi panas. Namun sebagian dari energi panas tersebuttidak dapat menembus kembali atau lolos keluar ke angkasa, karenalapisan gas+gas atmos*er sudah terganggu komposisinya. Akibatnyaenergi panas yang seharusnya lepas keangkasa #stratos*er% men!aditerpanar kembali ke permukaan bumi #tropos*er% atau adanyaenergi panas tambahan kembali lagi ke bumi dalam kurun "aktuyang ukup lama, sehingga lebih dari dari kondisi normal, inilahe*ek rumah kaa berlebihan karena komposisi lapisan gas rumah

kaa di atmos*er terganggu, akibatnya memiu naiknya suhu rata+rata dipermukaan bumi maka ter!adilah pemanasan global. Karenasuhu adalah salah satu parameter dari iklim dengan begitu berpengaruh pada iklim bumi, ter!adilah perubahan iklim searaglobal.

atmos*er memiliki karakteristik yang beragam 6aik dari segisuhu, massa udara dalam lapisantersebut, hingga *enomena+*enomena atmos*er yang ter!adi di

dalamnya. 6ayangkan !ika diatmos*er kita tidak ada lapisan8tratos*er, yaitu lapisan yang didalamnya terdapat o)onos*er #lapisan o)on% yang menyerapradiasi matahari berenergi tinggi#ultra/iolet%. Akan munul berbagai masalah kesehatan seriusyang menganam kehidupan kita

Apabila tidak ada lapisan

atmos*er, maka benda+bendalangit seperti meteor yang bergerak mendekati bumi akanmenimbulkan e*ek kerusakan luar biasadi muka bumi. Namunkarena adanya gesekan denganattmos*er bumi, maka kerusakantersebut dapat diminimalisir bahkan dihilangkan.

Nilai sosial (kecintaan terhadaplingkungan) :

Pengetahuan tentang pemanasanglobal, karena e*ek rumah kaa yang berakibat pada peningkatan suhu bumi

33

Gambar 2" #fek $umah Ka%a



Gambar 28 Pembagian la$isan a!mos(er berdasarkan !em

Pemanasan global dan perubahan iklim menyebabkan ter!adinya kenaikan suhu, menairnya es dikutub, meningkatnya permukaan laut, bergesernya garis pantai, musim kemarau yang berkepan!angan, periode musim hu!an yang semakin singkat, namun semakin tinggi intensitasnya, dan anomaly+anomaliiklim seperti l Nino a Nina dan Indian ean Dipole #ID%. Eal+hal ini kemudian akan menyebabkantenggelamnya beberapa pulau dan berkurangnya luas daratan, pengungsian besar+besaran, gagal panen,

krisis pangan, ban!ir, "abah penyakit, dan lain+lainnya

B &ek $umah Kaca

apisan gas, termasuk gas rumah kaa seperti uap air, karbondioksida, metana, dan nitrogen dioksida,mengelilingi bumi seperti bungkus permen. 6ungkus gas itu atmos*er kita. Atmos*er bumi membiarkansinar matahri masuk dan men!aga kehangatan permukaan planet. Ini dikenal sebagai e*ek rumah kaa. ;ikaatmos*er hilang, bumi !adi akan terlalu dingin bagi manusia. 4api terlalu banyak gas rumah kaa akanmenahan terlalu banyak panas, menyebabkan bumi !adi terlalu hangat.

<as rumah kaa memang ada di alam, tapi e*ek rumah kaa alami ditambahi e*ek rumah kaaakibat manusia. Ilmu"an menduga, polusi dan perusakan hutan turut menyebabkan pemanasan global.

6umi telah memanas suhu rata+rata lebih hangat S+,3 #1J% dari pada satu abad lalu. 8atudera!at mungkin tak terdengar banyak, tapi bisa membuat perbedaan besar. aut kita memanas, dan air yang memanas !adi mengembang, menyebabkan permukaan air naik. s kutub yang leleh !uga menambahtinggi air laut. Ilmu"an bertanya+tanya bagaimana samudra yang lebih hangat, lebih tinggi akanmemperngaruhi uaa.

C 'api!an Atmo!er

;ika tempertur /ertial dipakai sebagai dasar pembagian atmos*er, maka terdapat diskontinuitas pro*iltemperaturr yang menandai lapisan+lapisan atmos*er. 9aitu tropos*er, stratos*er, mesos*er dantermos*er. Punak dari lapisan+lapisan ini disebut tropopause, stratopause, mesopause dan termopause.ihat gambar di atas.

4ropos*er adalah lapisan atmos*er paling ba"ah yang ditandai oleh penurunan temperatur dan

akan membuat sis"a menyadarimengapa keadaanBsuhu lingkunganmereka saat ini berbeda dengan beberapa tahun lalu. Karena itudiharapkan mereka dapat berupaya

men!aga lingkungan sedini mungkinmulai dari hal+hal keil dari lingkunganmereka sendiri

34



10

60

85

assa ro$os(er) 80&0

assa S!ra!os(er) 19&9

assa esos(er) 0&099

assa ermos(er) 0&001

*km+

Gambar 29. Pembagian massa dalam a!mos(er kom$resi

*enomena cuaca #pembentukan a"an dan hu!an%. 8tratos*er ditandai oleh kenaikan tempertur terhadapketinggian karena adanya o)onos*er #lapisan o)on% yang menyerap radiasi matahari berenergi tinggi#ultra/iolet%. (esos*er adalah lapisan tengah atmos*er yang ditandai oleh penurunan tempertur terhadapketinggian. 4ermos*er adalah lapisan panas yang ditandai oleh kenaikan tempertur sampai ribuan dera!at3elsius.

Atmos*er dipengaruhi oleh gaya tarik bumi yaitu gra/itas # gravity), Atmos*er bersi*at kompresibelartinya densitas maksimum terdapat di permukaan tanah dan semakin tipis !ika men!auhi permukaan bumisampai pada akhirnya men!adi dapat dibedakan dari gas lain. Karena itu, tidak terde*inisi batas atas atau punak atmos*er, tetapi rumbai+rumbai bumi menapai ketinggian sekitar 1 km.

4ropos*er artinya bulatan atau lapisan yang berubah+ubah, lebih dari 0C massa atmos*er terletak pada lapisan ini, dan mempunyai iri perampuran /ertikal yang kuat. Jenomena cuaca sepertia"an, hu!an dan badai guruh ter!adi di tropos*er. Akibat adanya perampuran /ertikal yang kuatdan urah hu!an maka "aktu tinggal rata+rata aerosol dalam lapisan tropos*er agak pendek berkisar dari beberapa hari sampai minggu.

8tratos*er artinya bulatan atau lapisan berlapis yang ditandai oleh perampuran /ertikal

yang sangat lemah. 6adai guruh yang updraft #arus udara ke atas%+nya sangat besar dapatmenembus beberapa kilometer ke dalam stratos*er ba"ah. 4ekanan pada paras stratopausesekitar 1 mb, dibandingkan 1 mb pada permukaan bumi. 4ropos*er bersama stratos*er menakup sekitar ==,=C massa atmos*er. 8isanya ,1C adalah massa mesos*er ==C dan massatermos*er 1C. ihat gambar di ba"ah.

(esos*er artinya bulatan atau lapisan tengah yang tumpeng tindih #overlaps% denganionos*er ba"ah. 8eperti tropos*er maka lapisan ini mempunyai penurunan suhu denganketinggian #susut suhu% dan gerakan udara /ertikal tidak dihalangi seara kuat.

4ermos*er artinya bulatan atau lapisan papas yang meluas sampai ketinggian beberapa ratuskilometer dan bersuhu antara - sampai 23 bergantung pada tingkat #*asa% akti/itas matahari #siang

dan malam% dan bergantung pada lintang tempat. Variasi tempertur harian adalah ' 0

3 denganminimum sekitar matahari terbit dan maksimum sekitar pukul 1-.. 4ermopause adalah paras transisi ke pro*il yang kurang lebih isothermal atau suhu konstan.

35



Kompo!i!i Atmo!er

apisan atmos*er merupakan ampuran dari gas yang tidak tampak dan tidak ber"arna. mpatgas, yaitu nitrogen, oksigen, argon dan karbondioksida meliputi hampir serratus persen dari /olume udarakering. ihat tabel di ba"ah. <as lain yang stabil adalah neon, helium, metana, krypton, hydrogen, enon

dan yang kurang stabil termasuk o)on dan radon !uga terdapat di atmos*er dalam !umlah yang sangatkeil.4abel - <as utama dalam udara kering

MACAM 3AS 52'%M& () MASSA

#itrogen (#/)0,00 ','2

2k!igen (2/) 2,=-= 2&,1-&Argon (Ar) ,=& 1,202Karbondiok!ida (C2/) ,& ,-'

==.== ==,==

8elain udara kering, lapisan atmos*er mengandung air dalam ketiga *asanya, dan aerosol atmos*er.leh karena itu, udara kering yang murni di alam tidak pernah di!umpai karena ada dua alasan, yaituadanya uap air di udara yang !umlahnya berubah+ubah dari selalu ada in!eksi )at ke dalam udara, misalnyaasap dan partikel debu. Odara semaam ini disebut udara alami.

ksigen #2% yang sangat penting bagi kehidupan, yaitu mengubah )at makanan men!adi energihidup. ksigen dapat bergabung dengan unsur kimia lain yang dibutuhkan untuk pembakaran.

Karbondioksida #32% dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, perna*asan manusia dan he"an,kemudian dibutuhkan oleh tanaman. Karbon dioksida merupakan salah satu senya"a kimia udara yang

terdiri atas satu bagian karbondan dua bagian oksigen, Karbondioksida menyebabkan e*ek rumah kaayaitu transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang pan!ang. Dengandemikian, kenaikan konsentrasi 32 di dalam atmos*er akan men+ebabkan kenaikan !uhu permukaan

bumi. Nitrogen #N2% terdapat di udara dalam !umlah paling banyak, yaitu meliputi 0 bagian. Nitrogen

tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tetapi pada hakekatnya unsur ini adalah penting karena

36



nitrogen merupakan bagian dari senya"a organik. Neon #Ne%, Argon #Ar%, @enon #@e% dan Kripton #Kr%

disebut gas mulia karena tidak mudah bergabung dengan unsur lain. (eskipun gas ini kurang penting di atmos*er, namun neon biasanya dipakai dalam udara, dan argon dipakai untuk bola

lampu ahaya listrik.Eelium #Ee% dan Eidrogen #E2% sangat !arang di udarakeuali pada panas yang tinggi.<as ini adalah yang palingringan dan sering dipaka untuk mengisi balon meteorologi.

)on #&% adalah gas yang sangat akti* dan merupakan bentuk lain dari oksigen. <as ini terdapat terutama padaketinggian antara 2 sampai & km. )on manusia.

Oap air #E2% sangat dapat menyerap radiasi ultra/ioletyang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh

penting dalam proses cuaca atau ik7im* karena dapat

berubah *asa #"u!ud% men!adi *asa air atau *asa padat melaluikondensasi dan deposisi. Perubahan *asa air yang mungkin, dapat dilukiskan pada gambar di samping.

Oap air merupakan senya"a kimia udara dalam !umlah besar yang tersusun dari dua bagianhydrogen dan satu bagian oksigen. Oap air terdapat di atmos*er sebagai hasil penguapan air laut, danau,kolam, sungai, dan transpirasi tanaman (Ba+ong* TK* /.,-* h7m ,.0)


dengan konsep>


37

Gambar &' Perubahan asa air



8aran:

Indikator

. (en!elaskan unsur+unsur uaa dan iklim

. (embedakan antara uaa dan iklim0. (enghubungkan antara kenaikan suhu bumi dengan perubahan uaa dan iklimKon!ep #i7ai terkait kon!ep

D Cuaca

, Sik7u! Atmo!er

Cuaca adalah keadaan atmos*er pada "aktu dan tempat tertentu. Di setiap tempat tertentu, uaadipengaruhi oleh banyak *aktor dan mungkin sangat ber/ariasi dari hari ke hari, atau bahkan dari musimke musim. 8edangkan Ik7im, adalah rata+rata uaa untuk "ilayah tertentu dalam !angka pan!ang.8ebuah iklim regional bisa sa!a panas atau dingin, basah atau kering, meskipun uaa pada hari tertentu

mungkin sangat berbeda. Iklim dapat tetap tidak berubah selama berabad+abad, atau mungkin bergeser ukup drastis, seringnya untuk alasan yang belum pasti.(Trei7 = a>en* /..?* h7m -1@)

/ %n!ur8un!ur Cuaca dan Ik7im

Onsur+unsur uaa meliputi, suhu udara, tekanan udara, kelembapan udara, urah hu!an dan keepatanangin.

a. 8uhu udara8uhu udara yang diukur dengan thermometer merupakan unsur uaa dan iklim yang sangat penting. b. 4ekanan udara

Nilai Religius:

8is"a dapat menumbuhkan rasa syukur terhadap kompleksitas dan keteraturanyang ter!adi di bumi terkait unsur+unsur yang mempengaruhi uaa dan iklim.

3uaa yang berbeda+beda untuk setiap "aktu dan tempat tertentuakan membuat sis"a berpikir, apa !adinya !ika uaa tak pernah berubah. Atau bagaimana !ikaiklim di ssemua tempat di belahan bumi ini serupa. Kita akanmengalami urah hu!an yang terussama setiap hari, atau musimkemarau pan!ang yang

menyebabkan kekeringan. ;ika iklim di setiap "ilayah tidak berbeda+beda, maka setiap"ilayah akan memiliki keadaanyang sama dan tak akan bisa

38



Odara memiliki berat. 6erat udaraini akan menekan permukaan bumi. 8eperti halnya pada air, tekanan udara pada suatu tempat akan berlakuke semua arah. 4ekanan udara ini diukur dengan barometer. Ada dua !enis barometer, yaitu barometer raksa dan barometer aneroid.

Dalam 8I, tekanan udara ini dinyatakan dalam satuan NBm2. Namun dalam praktik sehari+harisering dinyatakan dalam satuan mEg, atmos*er #atm%, dan milibar #m6%.. Kelembapan udaraKandungan uap air dalam udara disebut kelembapan udara atau sering !uga disebut kelengasan ataukebasahan udara. Kandungan uap air berubah+ubah bergantung kemampuan udara menahan uap air.

Ada dua istilah kelembapan udara, yaitu kelembapan mutlak #kelembapan absolut% dankelembapan relati* #kelembapan nisbi%.d. Arah dan keepatan anginArah dan keepatan angina dapat diketahui dengan bermaam+maam ara, antara lain dengan benderaangina. Kamu tentu tahu ara menentukan arah mata angina. Arah mata angin dinyatakan dalam dera!at,

misalnya arah & berarti arah utara, = berarti arah timur , 10 berarti selatan dan 2 adalah arah barat. Arah tiupan angina dinyatakan dari mana asal arah angina tersebut bertiup. (isalnya angina bertiupdari dari tenggara ke barat laut, maka ini disebut angina tenggara. 8elan!utnya angina tenggara inimemiliki arah 1'.

a!u angin dapat diukur dengan alat yang disebut Anemometer. 6iasanya disebut anemometer

saling melengkapi. Kita tidak bisamenikmati pemandangan yang berbeda atau !enis lingkungan,musim dan tumbuhan khas berbeda yang men!adi iri setiap

Negara atau benua.

Nilai Inteklektual:

(emaning rasa ingin tahu sis"aterkait berbagai unsur uaa dan iklimserta teori+teori menarik tentang perubahan iklim.

39



Aktivitas manusia:Pembakaran ba#an bakar (osil

k!ii!as Per!anianPeruba#an la#an

Proses penyebab perubahan iklim :Gas ruma# ka,a *:2& H4& 2:+

erosolSiklus karbon 'ang !erganggu

Perubahan utama iklim:

Peningka!an su#u global *global arming+Pen,airan la$isan es

Peruba#an $ola #ujan%enaikan muka lau! dan $eruba#an sirkulasi lau!

mangkok. Arah dan la!u angina pada suatu saat dapat diketahui dengan alat yang disebut anemogra*.Adapun atatannya disebut anemogram. (engatahui arah dan la!u angina sangat diperlukan untuk dunia penerbangan. (Tim Abdi 3uru* /.,-* h7m -)

e. A"anA"an terbentuk dari lapisan tropos*er++ lapisan udara terdekat dari permukaan bumi dan tempat

terbentuknya sebagian besar uaa. Di bagian atmos*er tersebut, suhu menurun seiring bertambahnyaketinggian. A"an memiliki berbagai ukuran, bentuk, dan ketebalan, tergantung dari tenaga yangmenyebabkan udara naik, men!adi se!uk, dan membentuk a"an+a"an tersebut. Klasi*ikasi a"an pertamakali dilakukan oleh uke Eo"ard #122+10-%.6erdasarkan mor*ologinya, a"an dibedakan men!adi tiga !enis, yaitu:

a% A"an umulus yang lembut sering terbentuk di hariyang erah saat udara naik di atas daratan atau sisi bukit yang terkena panas matahari. Altoumulusadalah a"an ketinggian sedang. Apabila a"anumulus terus bertambah besar, maka terbentuklahumulonimbus, atau a"an kepala petir denganketebalan ribuan meter #kaki%.

b% A"an stratus atau a"an berlapis, sering terbentuk saat massa udara hangat perlahan naik dan menyebar di atas sebuah massa udara dingin atau di atasgunung. Komposisi a"an altostratus #seperti a"an altoumulus% dapat berupa gabungan butiran+ butiran air dan Kristal es. A"an nimbostratus biasanya ber"arna abu+abu dan mengindikasikan akandatangnya hu!an.

% A"an irrus biasanya tampak seperti helaian putih yang tipis atau seperti pita atau sabuk putih.6ersama dengan a"an irroumulus #0 kmB ' mil% dan irrostratus #1& km B 0 mil%. A"an irrus

terbentuk di tropos*er sekitar 11 km # mil% atau lebih, dan terbuat dari Kristal es(Sue #icho7!on* /..,* h7m ,/)

- Perubahan Ik7im

40

Gambar & *enis+jenis A,an



AdaptasiResponMitigasi

InterferensiDampak

Positif Negatif

Iklim enderung berubah oleh ulah dan akti/itasmanusia, seperti urbanisasi, de*orestasi, industrialisasi, dan oleh akti/itas alam seperti pergeserankontinen, letusan gunung api, perubahan orbit 6umi terhadap matahari, noda matahari dan peristi"a l Nino.

Perubahan iklim adalah berubahnya pola dan intensitas unsur iklim pada periode "aktu yang dapatdibandingkan #biasanya terhadap rata+rata & tahun%. Perubahan iklim dapat merupakan suatu perubahandalam kondisi uaa rata+rata atau perubahan dalam distribusi ke!adian uaa terhadap kondisi rata+ratanya

(enurut OO No. &1 4ahun 2= Perubahan iklim adalah berubahnya iklim yang diakibatkan

41

Gambar &- .kema Perubahan /klim



Gambar 36 eori Han'u!an ;enua

langsung atau tidak langsung oleh akti/itas manusia yang menyebabkan perubahan komposisi atmos*er seara global serta perubahan /ariabilitas iklim alamiah yang teramati pada kurun "aktu yang dapatdibandingkan

a Teori Perubahan Ik7im

,) Teori 3eo7ogi

a% 4eori Eanyutan 6enua #the continental drift theory)

4eori ini mengemukakan bah"a kerak 6umi terdiri atas lempeng yang dapat saling bergeser.Karena pergeseran ini 6umi men!adi lempengan yang terpisah, seperti lempeng Pasi*ik, empengAmerika, empeng Na)a, empeng Antartika, dan lempeng 3oos, dsb. Karena ter!adi pemisahan daratan men!adi beberapa benua oleh lautan, maka ter!adi perubahan energi dankelembapan udara di berbagai tempat yang mengakibatkan perubahan iklim

b% 4eori <unung Api #ulcanism !heory)

4eori ini mengemukakan bah"a letusan gunung api mengin!eksikan partikel debu ke dalam lapisanatmos*er terutama ke lapisan tropos*er atas dan stratos*er yang dapat menghamburkan radiasi matahariyang menu!u 6umi. Di 8tratos*er partikel debu yang sangat keil melayang+layang sehingga menghambatmasuknya radiasi matahari ke permukaan 6umiyang menyebabkan suhu permukaan 6umi turun.

42

Gambar &"0 Perubahan suhu atmosfer setelah letusan

Gunung Agung ali 1!& diamati pada ketinggian 1- km



/) Teori A!tronomi

a) Teori Perubahan 2rbit Bumi dan Sudut Sumbu Bumi

4eori ini mengemukakan bah"a perubahan orbit 6umi mengelilingi (atahari dari bentuk lingkaran ke bentuk elip memerlukan "aktu sekitar 1'. tahun. Pada "aktu orbit 6umi berbentuk lingkaran, radiasi(atahari 2 &C lebih besar dibandingkan dengan yang diterima 6umi pada saat kedudukan 6umi

ter!auh dari orbit elip #uphelion%. 8emula bumi mengelilingi matahari dengan sumbu bumi 22,1 terhadap bidang ekliptika dan sekarang men!adi 2&,'. Eal ini menyebabkan bumi yang menghadap ke mataharimen!adi berubah. 6aik perubahan orbit maupun kedudukan sumbu bumi mengakibatkan perubahanradiasi matahari yang diterima permukaan bumi sehingga ik7im juga berubah

b) Teori #oda Matahari

43

Gambar &0 Perubahan suhu atmosfer setelah letusan

Gunung Agung ali 1!& diamati pada permukaan

Gambar &30 Perubahan suhu atmosfer setelah letusan

Gunung Agung ali 1!& diamati pada ketinggian 2' km



4eori Noda (atahari menyatakan bah"a (atahari adalah bola gas yang menyala. Apinya menimbulkanledakan di permukaan (atahari yang berkaitan dengan suhu (atahari. Pada permukaan (atahari, bagianyang lebih terang memiliki suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian yang lebih gelap. 8uhutertinggi sekitar K dan terendah - K. 6agian gelap yang bersuhu rendah disebut Noda (ataari#8unspot%. 6anyaknya Noda matahari berubah seara periodik ada yang 11 tahunan, 22 tahunan #siklus

Eale%, dan 0 tahunan #8iklus <leisberg%. Perubahan Noda (atahari menimbulkan perubahan medanmagnet 6umi dan perubahan sistem peredaran atmos*er.-) Teori Karbondiok!ida

4eori ini menyatakan bah"a Karbondioksida #32% merupakan bentuk karbon yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar *osil yang sempurna. 8ebenarnya 32 tidak beraun, tetapi 32 dapat menyerapradiasi gelombang pan!ang #radiasi 6umi% pada pan!ang gelombang - sampai ' mikron dan di atas 1-mikron terutama pada spektrum yang terletak antara 12 dan 10 mikron. Penyerapan ini akanmeningkatkan suhu 6umi. ;ika konsentrasi 32 di atmos*er makin meningkat maka suhu 6umi !uga akanmeningkat seara lebih epat. Peningkatan suhu 6umi #pemanasan global% dalam !angka "aktu yang pan!ang tentu akan menyebabkan perubahan iklim. Karena si*atnya yang demikian, 32 disebut gas

rumah kaa. (Ba+ong* TK* /..4* h7m /0)

3uaa adalah keadaan keadaan *isis atmos*er pada suatu tempat pada suatu saat. Keadaan *isisatmos*er ini dinyatakan atau diungkapkan dengan hasil pengukuran atau pengamatan berbagai unsur uaa seperti suhu, urah hu!an, tekanan, kelembapan, la!u serta arah angin, pera"anan, penyinaranmatahari dan lainnya. 8edangkan iklim adalah keadaan yang menirikan atmos*er pada suatu daerahdalam !angka "aktu yang ukup lama, yaitu kira+kira & tahun. ;angka "aktu tersebut dipilih ukup lamauntuk meliinkan atau meratakan *luktuasi skala keil . Keadaan karakteristik atau menirikan tersebut diatas diungkapkan dengan hasil pengukuran atau pengamatan berbagai unsur uaa yang dilakukan selama periode "aktu tersebut.

Iklim tidak hanya merupakan rata+rata kondisi atmos*er atau rata+rata uaa lokasi tersebut. ebihdari itu, untuk mengenal iklim suatu daerah perlu pula diketahui bagaimana keadaan atmos*er ber*luktuasiterhadap rata+ratanya, keadaan ekstrimnya dan *rekuensi ke!adiannya.b Perubahan Ik7im !ecara &k!terna7 dan Interna7

1% Perubahan kternal

44



a% Perubahan banyaknya radiasi matahari yang menapai punak atmos*er Perubahan orbit bumi mengitari matahari

Ada berbagai ara berbeda yang dapat men!elaskan kon*igurasi orbit bumi dapatmempengaruhi banyaknya radiasi yang diterima dan yang pada gilirannya memperngaruhiiklim, yaitu:

1% ?agam eksentritas2% Presesi dan ekuinoks&% ?agam kemiringan sumbu bumi

Keluaran matahari?agam keluaran matahari mengakibatkan perubahan banyaknya radiasi matahari yangmenapai atmos*er. Ada yang ber!angka "aktu pendek, menengah dan pan!ang. 6intik matahari menyebabkan *luktuasi keluaran matahari dengan siklus 11 tahun, 22 tahun, --tahun, dan seterusnya. edakan matahari !uga menyebabkan *luktuasi !angka pendek dari banyaknya dan hakekat radiasi matahari. Jluktuasi maam ini ter!adi pada spektrum radiasimatahari terutama di daerah radiasi ultra/iolet dan daerah sinar yang terus bertambahselama ke!adian ledakan matahari.

b% Perubahan distribusi daratan dan lautanPerubahan ini disebabkan oleh pemekaran dasar lautan dan lalang benua. Perubahan ini berarti pula bah"a ada daerah yang mendekati atau men!auhi kutub atau khatulisti"a. 8emuanyamenyebabkan perubahan distribusi energi pada permukaan bumi yang mengakibatkan perubahan sirkulasi atmos*er umum dan akibatnya perubahan iklim. Eal ini disebabkan oleh perbedaan si*at termal daratan dan lautan.

2% Perubahan Internal9ang dimaksud dengan perubahan internal adalah perubahan yang terdapat di salam sistem iklim,yang terdiri dari lima komponen ialah atmos*er, litos*er, hidros*er, krios*er dan bios*er.Pertambahan karbon dioksida merupakan perubahan internal dari sistem iklim.

(Su!i7o Pra"iro"ardo+o* ,@@* h7m ,,,)

45




dengan konsep>


8aran:

8etelah membaa instrumen /alidasi kesesuaian kompetensi dasar dengan indikator, maka epert memutuskan untuk:

A. (enyetu!ui tanpa re/isi.6. (enyetu!ui dengan re/isi.3. (enolak.

6andung, ...................................21'4anda tangan epert /alidator :

(HHHHHHHHHHH.)

Datar Pu!taka

6ayong, 4.E.K. 2-. Klimatologi. 6andung: Penerbit I46

46



6ayong, 4.E.K. 21&. Ilmu "ebumian dan #ntariksa$ 6andung: P4. ?ema!a ?osdakarya

3ampbel NA, (ithell <, ?eee ;6. 2-. %iologi, ;ilid &, disi ke+'. (analu, 7, Pener!emahQ ;akarta: Penerbit rlangga. 4er!emahan dari: %iology &th d.

3osgro/e, 6rian. 21. 'nsiklopedia !ematis ye"itn"ness: uaca$ 6roto ?ahar!o, Pener!emahQ ;akarta: rlangga. 4er!emahan dari 'yeitness *eather$

Neiburger, (orris, dkk., 1=='. (emahami ingkungan Atmos*er Kita, disi ke+2. 6andung: Penerbit I46. 4er!emahan dari +nderstanding ur

#tmospheric 'nvironment$

Niholson, 8ue. 21. 3uaa. Anggia Prasetyo Putri, Pener!emahQ ;akarta: rlangga. 4er!emahan dari *eather$

Pra"iro"ardoyo, 8usilo. 1==. (eteorologi. 6andung: Penerbit I46.

8impson, Kathleen. 20. 3uaa kstrem. Eera Andrayani, Pener!emahQ ;akarta: Kepustakaan Populer <ramedia. 4er!emahan dari '-treme

*eather$

4im Abdi <uru. 21&. I.# !erpadu untuk SM./M!S "elas II$ ;akarta: Penerbit rlangga

4im Abdi <uru. 21&. I.# !erpadu untuk SM./M!S "elas III$ ;akarta: Penerbit rlangga

4ipler. 1==0. 0isika untuk Sains dan !ekhnik, ;ilid 1, disi ke+&. Prasetio, ea, Pener!emahQ ;akarta: Penerbit rlangga. 4er!emahan dari: .12SIS for Scientists and 'ngineers

4re*il, ;ames dan Ea)en, ?obert. 2. !he Sciences an Integrated #pproach, disi ke+. O8A: ;ohn 7iley T 8ons, In.

47

2. instrumen kesesuaian nilai religius dengan konsep dan indikator(5)

Documents