EKSPEDISI GEOGRAFI INDONESIA

EKSPEDISI GEOGRAFI INDONESIA 2

Mengenal Iklim Indonesia

Iklim adalah rata-rata cuaca dalam periode yang panjang. Sedangkan cuaca merupakan keadaan atmosfer pada suatu saat. Ilmu yang mempelajari iklim adalah klimatologi. Meteorologi mempelajari proses fisis dan gejala cuaca yang terjadi didalam atmosfer terutama pada lapisan bawah (troposfer).

Klimatologi berasala dari bahasa Yunani klima dan logos. Klima berarti kemiringan bumi yang terfokus pada pengertian lintang tempat. Logos berarti ilmu.

Meteorologi berasal dari bahasa Yunani, meteoros dan logos. Meteoros berarti benda yang ada didalam udara.


Pembagian klimatologi berdasarkan cakupan daerah kajian:

1. Makroklimatologi : ukuran global

2. Mesoklimatologi : ukuran 10-100 km

3. Mikroklimatologi : ukuran kurang dari 100 m

Sistem iklim terdiri komponen:

1. atmosfer atau udara

2. litosfer atau batuan

3. hidrosfer terdiri dari cair atau air

4. kriosfer tediri dari es,salju dan gletser.

5. biosfer terdiri tumbuhan dan mahluk hidup.

Di permukaan bumi banyak sekali macam iklim, untuk menyederhanakan maka dilakukan upaya pengelompokan iklim.

Pengelompokan iklim berdasarkan pendekatan:

1. metode genetik : penentu faktor iklim yaitu pola sirkulasi udara, radiasi bersih dan fluks kelembaban.

2. metode generik ( empirik).: unsur iklim yang diamati atau efeknya terhadap gejala lain, contohnya manusia atau tumbuhan.

Mayoritas pengelompokan iklim menggunakan metode genetik sekitar 10 % sisanya berdasarkan metode empirik.

Metode Genetik digunakan oleh:

1. H.Flohn (1950) berdasarkan : sabuk angin global dan ciri curahan

2. Strahler (1969) berdasarkan: massa udara yang dominan dan ciri curahan.

3. Budyko (1956) berdasarkan: neraca energi ( indeks radiasi kekeringan).

Metode empirik:

1. Koppen (1900) berdasarkan hubungan iklim dengan tumbuhan dengan kriteria numerik digunakan untuk menentukan jenis dan unsur iklim.

2. Thornthwaite berdasarkan evapotranspirasi dan curah hujan.

3. Miller berdasarkan suhu dan curah hujan.

4. Schmidt & Ferguson (1951) berdasarkan curah hujan untuk menentukan jumlah bulan kering dan bulan basah.

5. Oldeman (1975) berdasarkan curah hujan yang difokuskan pada bidang pertanian

6. Mohr berdasarkan tingkat kelembaban dengan menyertakan pengaruh curah hujan

7. Miller berdasarkan suhu dan curah hujan

Tipe Iklim Menurut Junghuhn

Menurut Junghuhn pembagian daerah iklim dapat dibedakan sebagai berikut

Daerah panas/tropis
Tinggi tempat antara 0 – 600 m dari permukaan laut. Suhu 26,3° – 22°C. Tanamannya seperti padi, jagung, kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, dan cokelat.
Daerah sedang
Tinggi tempat 600 – 1500 m dari permukaan laut. Suhu 22° -17,1°C. Tanamannya seperti padi, tembakau, teh, kopi, cokelat, kina, dan sayur-sayuran.
Daerah sejuk
Tinggi tempat 1500 – 2500 m dari permukaan laut. Suhu 17,1° – 11,1°C. Tanamannya seperti teh, kopi, kina, dan sayur-sayuran.
Daerah dingin
Tinggi tempat lebih dari 2500 m dari permukaan laut. Suhu 11,1° – 6,2°C. Tanamannya tidak ada tanaman budidaya.

Pembagian Iklim lainya berdasarkan:

Iklim Matahari
Iklim Fisis
Iklim Matahari :
1) Iklim Tropis
Iklim tropis terletak antara 0° – 231/2° LU/LS dan hampir 40 % dari permukaan bumi.
Ciri-ciri iklim tropis adalah sebagai berikut:

Suhu udara rata-rata tinggi, karena matahari selalu vertikal. Umumnya suhu udara antara 20- 23°C. Bahkan di beberapa tempat rata-rata suhu tahunannya mencapai 30°C.
Amplitudo suhu rata-rata tahunan kecil. Di kwatulistiwa antara 1 – 5°C, sedangkan ampitudo hariannya lebih besar.
Tekanan udaranya rendah dan perubahannya secara perlahan dan beraturan.
Hujan banyak dan lebih banyak dari daerah-daerah lain di dunia.

2)
Iklim Sub Tropis
Iklim sub tropis terletak antara 231/2° – 40°LU/LS. Daerah ini merupakan peralihan antara iklim tropis dan iklim sedang.

Ciri-ciri iklim sub tropis adalah sebagai berikut:

Batas yang tegas tidak dapat ditentukan dan merupakan daerah peralihan dari daerah iklim tropis ke iklim sedang.
Terdapat empat musim, yaitu musim panas, dingin, gugur, dan semi. Tetapi musim dingin pada iklim ini tidak terlalu dingin. Begitu pula dengan musim panas tidak terlalu panas.
Suhu sepanjang tahun menyenangkan. Maksudnya tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin.
Daerah sub tropis yang musim hujannya jatuh pada musim dingin dan musim panasnya kering disebut daerah iklim Mediterania, dan jika hujan jatuh pada musim panas dan musim dinginnya kering disebut daerah iklim Tiongkok.

3)
Iklim Sedang
Iklim sedang terletak antara 40°- 661/2° LU/LS. Ciri-ciri iklim sedang adalah sebagai berikut:

Banyak terdapat gerakan-gerakan udara siklonal, tekanan udara yang sering berubah-ubah, arah angin yang bertiup berubah-ubah tidak menentu, dan sering terjadi badai secara tiba-tiba.
Amplitudo suhu tahunan lebih besar dan amplitudo suhu harian lebih kecil dibandingkan dengan yang terdapat pada daerah iklim tropis.
4)
Iklim Dingin (Kutub)
Iklim dingin terdapat di daerah kutub. Oleh sebab itu iklim ini disebut pula sebagai iklim kutub. Iklim dingin dapat dibagi dua, yaitu iklim tundra dan iklim es.
Ciri-ciri iklim tundra adalah sebagai berikut:

Musim dingin berlangsung lama
Musim panas yang sejuk berlangsung singkat.
Udaranya kering.
Tanahnya selalu membeku sepanjang tahun.
Di musim dingin tanah ditutupi es dan salju.
Di musim panas banyak terbentuk rawa yang luas akibat mencairnya es di permukaan tanah.
Vegetasinya jenis lumut-lumutan dan semak-semak.
Wilayahnya meliputi: Amerika utara, pulau-pulau di utara Kanada, pantai selatan Greenland, dan pantai utara Siberia.
Sedangkan ciri-ciri iklim es atau iklim kutub adalah sebagai berikut:
• Suhu terus-menerus rendah sekali sehingga terdapat salju abadi.
• Wilayahnya meliputi: kutub utara, yaitu Greenland (tanah hijau) dan Antartika di kutub selatan.

Iklim Fisis
Iklim fisis adalah berdasarkan fakta sesungguhnya di suatu wilayah muka bumi sebagai hasil pengaruh lingkungan alam yang terdapat di wilayah tersebut. Misalnya, pengaruh lautan, daratan yang luas, relief muka bumi, angin, dan curah hujan. Iklim

Fisis terdiri dari:

1)
Iklim laut (Maritim)
Iklim laut berada di daerah (1) tropis dan sub tropis; dan (2) daerah sedang. Keadaan iklim di kedua daerah tersebut sangat berbeda.
Ciri iklim laut di daerah tropis dan sub tropis sampai garis lintang 40°, adalah sebagai berikut:
a) Suhu rata-rata tahunan rendah;
b) Amplitudo suhu harian rendah/kecil;
c) Banyak awan, dan
d) Sering hujan lebat disertai badai.

Ciri-ciri iklim laut di daerah sedang, yaitu sebagai berikut:
a) Amplituda suhu harian dan tahunan kecil;
b) Banyak awan;
c) Banyak hujan di musim dingin dan umumnya hujan rintik-rintik;
d) Pergantian antara musim panas dan dingin terjadi tidak mendadak dan tiba-tiba.


2)
Iklim Darat (Kontinen)
Iklim darat dibedakan di daerah tropis dan sub tropis, dan di daerah sedang. Ciri-ciri iklim darat di daerah tropis dan sub tropis sampai lintang 40(, yaitu sebagai berikut:
a) Amplitudo suhu harian sangat besar sedang tahunannya kecil; dan
b) Curah hujan sedikit dengan waktu hujan sebentar disertai taufan.

Ciri iklim darat di daerah sedang, yaitu sebagai berikut:
a) Amplitudo suhu tahunan besar;
b) Suhu rata-rata pada musim panas cukup tinggi dan pada musim dingin rendah; dan
c) Curah hujan sangat sedikit dan jatuh pada musim panas.


3)
Iklim Dataran Tinggi
Iklim ini terdapat di dataran tinggi dengan ciri-ciri, adalah sebagai berikut:
a) Amplitudo suhu harian dan tahunan besar;
b) Udara kering,
c) Lengas (kelembaban udara) nisbi sangat rendah; dan
d) Jarang turun hujan.


4)
Iklim Gunung
Iklim gunung terdapat di dataran tinggi, seperti di Tibet dan Dekan. Ciri-cirinya, yaitu sebagai berikut:
a) Amplitudo suhu lebih kecil dibandingkan iklim dataran tinggi;
b) Terdapat di daerah sedang;
c) Amplitudo suhu harian dan tahunan kecil;
d) Hujan banyak jatuh di lereng bagian depan dan sedikit di daerah bayangan hujan;
e) Kadang banyak turun salju.


5)
Iklim Musim (Muson)
Iklim ini terdapat di daerah yang dilalui iklim musim yang berganti setiap setengah tahun. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut:
a) Setengah tahun bertiup angin laut yang basah dan menimbulkan hujan;
b) Setengah tahun berikutnya bertiup angin barat yang kering dan akan menimbulkan musim kemarau.

ATMOSFER BUMI

Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinarmatahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.

Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) danoks igen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%),karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dangas lainnya. Atmosfer melindungi kehidupan dibumi dengan menyerapradias i sinarultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstrem diantara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan planet. Atmosfer tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer dan angkasa luar.

Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Diantara stratosfer dan troposfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopouse.

Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu - 70oF atau sekitar - 57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat.Aw an tinggi jeniscir r us kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini. Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasiozon yang bertambah. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada
ketinggian sekitar 40 km. Lapisans tr atopaus e memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya

Mesosfer
Kurang lebih 25 mil atau 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar - 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awannoctilucent, yang terbentuk dari kristal es.

Termosfer
Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan namaionos fer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh. Fenomenaaurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi disini.

Eksosfer
Adanya refleksi cahayamatahar i yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal

Atmosfir bumi adalah lapisan udara yang mengelilingi atau menyelubungi bumi yang bersama-sama dengan bumi melakukan rotasi dan berevolusi mengelilingi matahari. Udara yang terkandung dalam atmosfir merupakan campuran dan kombinasi dari gas, debu dan uap air. Atmosfir berguna untuk melindungi makhluk hidup yang yang ada di muka bumi karena membantu menjaga stabilitas suhu udara siang dan malam, menyerap radiasi dan sinar ultraviolet yang sangat berbahaya bagi manusia dan makhluk bumi lainnya.

Kandungan dalam lapisan atmosfir bumi
- Nitrogen 78,17%
- Oksigen 20,97%
- Argon 0,98%
- Karbon dioksida 0,04%
- Sisanya adalah zat lain seperti kripton, neon, xenon, helium, higrom dan ozon.

Lapisan-lapisan atmosfer bumi terdiri dari :
1. Troposfer / Troposfir
Ketinggian troposfer : 0 - 15 km
Suhu lapisan troposfir : 17 - -52 derajat celcius
Kurang lebih 80% gas atmosfer berada pada bagian ini

2. Stratosfer / Stratosfir
Ketinggian stratosfer : 15 - 40 km
Suhu lapisan stratosfer : -57 derajat celcius
Lapisan ozon yang memblokir atau menahan sinar ultraviolet berada pada lapisan ini.

3. Mesosfer / Mesosfir
Ketebalan Mesosfer : 45 - 75 km
Suhu lapisan stratosfer : -140 derajat celcius
Suhu yang sangat rendah dan dingin dapat menyebabkan awan noctilucent yang terdiri atas kristal-kristal es

4. Thermosfer / Thermosfir
Ketebalan thermosfer : 75 - 100 km
Suhu lapisan stratosfer : 80 derajat celcius

SETELAH penemuan planet di “Tata Surya” lain atau extrasolar-planets (planet ekstrasolar), yang saat ini berjumlah lebih dari 200 planet, pertanyaan lebih lanjut adalah apakah ada planet (lain) mirip Bumi? Jika memang ada, apakah ada kehidupan di sana, dan apa tandanya?
Melalui teleskop antariksa generasi terbaru yang akan diluncurkan seperti Terrestrial Planet Finder (TPF) milik NASA dan Darwin milik ESA, planet-planet yang berukuran dalam orde ukuran Bumi bisa teramati secara langsung. Hal ini berbeda dengan teleskop lain yang menemukan ekstrasolar secara tak langsung, yakni melalui apa yang disebut dengan “goyangan” bintang induk akibat tarikan gravitasi planetnya.

Astronom menggunakan rentang cahaya tampak dan inframerah untuk mengamati dan mempelajari atmosfer planet-planet ekstrasolar. Jenis gas atmosfer planet bisa diketahui dari pola spektrumnya, sama seperti halnya sidik jari atau DNA. Dengan mempelajari jenis spektrum tersebut, akan bisa diketahui gas apa yang ada di atmosfer planet, komposisinya, dan kemungkinan keberadaan awan.

Astronom Lisa Kaltenegger dari the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dan Wesley Traub dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA dan CfA, mengusulkan model sejarah evolusi atmosfer Bumi yang bisa dipergunakan untuk memahami planet ekstrasolar.

Sejarah geologi memperlihatkan bahwa atmosfer Bumi telah mengalami perubahan dramatis selama 4,6 miliar tahun usianya. Perkembangan atmosfer ini turut menentukan perkembangan bentuk kehidupan di dalamnya. Dengan melakukan pemetaan tahap perkembangan atmosfer Bumi menurut kurun waktu, akan bisa diketahui apakah planet lain memungkinkan akan muncul atau bahkan memiliki kehidupan. Bahkan bentuk kehidupan seperti apa yang ada di dalamnya.

Pemodelan atmosfer Bumi

Sekarang ini atmosfer Bumi tersusun dari 78 persen N, 21 persen O, sisanya Ar, CO2, metana, dan lain-lain. Ternyata, ini merupakan komposisi yang mendukung lingkungan tempat tinggal dan kehidupan. Empat miliar tahun lalu, oksigen belum ada. Pembagian kurun evolusi atmosfer Bumi dalam tujuh tahap, di mana tiap tahapnya dicirikan oleh berbagai jenis gas dengan komposisi yang terus berubah.

Pemodelan atmosfer menggunakan komputer yang dilakukan para astronom diperuntukkan semacam “sidik jari” planet-planet mirip dengan Bumi dalam berbagai kurun. Pemodelan ini akan memudahkan para pemburu planet dalam menentukan karakteristik planet yang ditemukan dikaitkan dengan kondisi atmosfernya seperti kondisi geologi, apakah planet tersebut memungkinkan untuk memunculkan kehidupan, dan jenis kehidupan apa yang muncul.

Pembagian kurun

Untuk memudahkan memahami kurun evolusi atmosfer Bumi, waktu 4,6 miliar tahun diringkas menjadi satu tahun, di mana pada tanggal 1 Januari pukul 00:00:00 Bumi terbentuk, dan pada detik ini adalah tanggal 31 Desember pukul 23:59:59.

- Kurun 0 – 12 Februari

Dimulai dari Bumi terbentuk hingga usia 3,9 miliar tahun lalu. Di masa ini atmosfer Bumi amat dinamik yang didominasi oleh nitrogen, karbondioksida, dan hidrogen sulfida. Kala rotasi lebih pendek. Matahari redup, atau tidak sepanas sekarang, dan terlihat merah di langit yang berwarna jingga. Lautan berlumpur cokelat menyelimuti Bumi karena derasnya mateorit dan meteor yang menimpa Bumi. Karbondioksida memanaskan Bumi akibat efek rumah kaca yang ditimbulkannya, meskipun energi total semburan Matahari hanya sepertiga dari sekarang ini. Meskipun belum ditemukan fosil di masa ini, batuan di Greenland memperlihatkan tanda pernah ada kehidupan di kurun ini.

- Kurun 1 hingga 17 Maret

Hingga usia 3,5 miliar tahun lalu, rangkaian gunung menyembul keluar dari lautan. Di masa ini muncul kehidupan bakteri anaerob yang mampu hidup tanpa oksigen. Bakteri ini menyumbang metana dalam jumlah besar ke atmosfer dan mengubah komposisinya. Jika bakteri ini ada di planet ekstrasolar, teleskop TPF dan Darwin mampu menemukan sidik jarinya di atmosfernya.

- Kurun 2 hingga 5 Juni

Hingga usia 2,4 miliar tahun lalu, produksi metana oleh bakteri anaerob mencapai jumlah maksimum hingga mengubah komposisi atmosfer menjadi nitrogen, karbondioksida, dan metana. Benua mulai terbentuk. Muncul alga biru hijau yang mulai memproduksi oksigen dalam jumlah besar. Terjadi lagi perubahan komposisi atmosfer. Perlu dicatat, meskipun pada planet ekstrasolar ditemukan keberadaan oksigen dalam jumlah besar, belum tentu mengindikasikan keberadaan kehidupan (cerdas), atau yang lebih kompleks.

- Kurun 3 hingga 16 Juli

Hingga Bumi berusia 2 miliar tahun lalu. Kehidupan berfotosintesis penghasil oksigen terus berkontribusi menyeimbangkan komposisi atmosfer. Karbondioksida dan metana berkurang. Demikian halnya bakteri anaerob. Daratan terbentuk rata dan basah. Gunung menyemburkan uap. Rawa-rawa terbentuk, berisi air, berbau busuk, berbuih dan berwarna cokelat kehijauan. Terjadi produksi oksigen secara drastis. Kondisi ini mengawali terbentuknya kehidupan bersel banyak.

- Kurun 4 hingga 13 Oktober

Hingga usia 800 juta tahun lalu, terus terjadi peningkatan jumlah oksigen di atmosfer. Kurun ini dikenal juga sebagai the Cambrian Explosion, di mana pada periode 550 juta hingga 500 juta tahun lalu berbagai jenis binatang muncul (didasarkan dari penemuan fosil). Bumi tertutupi rawa, lautan dan beberapa gunung aktif. Lautan menjadi tempat munculnya kehidupan.

- Kurun 5 hingga 8 November

Hingga 300 juta tahun lalu, terjadi migrasi kehidupan dari lautan ke daratan. Komposisi atmosfer didominasi nitrogen dan oksigen. Kurun ini adalah periode Mesozoic di mana di dalamnya hidup kawanan dinosaurus.

- Kurun 6 hingga 31 Desember pukul 11:59:59

Hingga saat ini, di mana manusia merajai Bumi dan turut mengubah bentuk serta berkontribusi memperparah kerusakan atmosfer melalui berbagai jenis gas tak ramah lingkungan seperti freon yang merusak ozon.

Apakah akan ditemukan planet mirip Bumi dengan kondisi atmosfernya yang mulai mengalami kerusakan akibat kehidupan berbudaya yang telah terbentuk di dalamnya? Dalam satu dekade ke depan, meskipun TPF dan Darwin telah diluncurkan, masih sulit untuk menemukan planet seperti ini.
5. Ionosfer / Ionosfir
Ketebalan ionosfer : 50 - 100 km
Adalah lapisan yang bersifat memantulkan gelombang radio. Karena ada penyerapan radiasi dan sinar ultra violet maka menyebabkan timbul lapisan bermuatan listrik yang suhunya menjadi tinggi.

6. Eksosfer / Eksosfir
Ketebalan eksosfer : 500 - 700 km
Suhu lapisan stratosfer : -57 derajat celcius
Tidak memiliki tekanan udara yaitu sebesar 0 cmHg

Atmosfer dan Aktifitas Cuaca

1. Atmosfer


Atmosfer merupakan lapisan gas atau campuran gas yang menyelimuti bumi dengan ketebalan sekitar 1000 km dan terikat pada bumi oleh gaya gravitasi. Di antara campuran gas tersebut terdapat uap air, sedang campuran gas tanpa uap air dinamakan udara kering1.

Keberadaan uap air memegang peranan penting dalam proses fisis di atmosfer karena1 :

- Sumber dari semua bentuk kondensasi (pengembunan) dan presipitasi (curahan).

- Mempengaruhi suhu karena mampu menyerap radiasi.

- Mengandung panas laten.

- Mempengaruhi evaporasi (penguapan) dan evapotranspirasi.

- Dapat berubah fasa menjadi cair atau padat. Hal yang berbeda dengan gas lain di atmosfer.

- Mempengaruhi kestabilan atmosfer melalui pemanasan dan pendinginan adiabatik.


Berdasarkan variasi suhu terhadap ketinggian, maka struktur vertikal atmosfer dapat dibedakan menjadi empat lapisan yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer dan termosfer2.


Aktifitas cuaca terjadi pada lapisan troposfer3. Hal ini terjadi karena troposfer mengandung kira-kira 80 % dari total massa atmosfer dan memuat seluruh uap air dan aerosol1. Pada lapisan ini suhu maksimum terjadi didekat permukaan bumi dan akan menurun terhadap ketinggian dengan laju penurunan sebesar 6,5 0C tiap kilometer4. Puncak dari troposfer di sebut tropopause yang ditandai adanya inversi suhu, yaitu keadaan di mana suhu cenderung tetap dan atau naik terhadap ketinggian.

Di atas lapisan tropopause terdapat lapisan stratosfer di mana suhu udara justru naik terhadap ketinggian. Fenomena cuaca pada lapisan ini sangat kecil, adakalanya hanya berupa puncak awan thunderstorm3. Pada lapisan ini terdapat ozon yang berfungsi menyerap radiasi ultraviolet dari matahari.


2. Stabilitas atmosfer

Stabilitas atmosfer memungkinkan untuk mengetahui kecenderungan gerakan vertikal dari suatu massa udara di atmosfer. Perbedaan-perbedaan yang kecil dalam gerakan vertikal tersebut penting untuk menerangkan atau meramalkan pembentukan awan-awan konvektif, hujan ataupun wilayah daerah tekanan rendah5. Udara yang tidak stabil memungkinkan terbentuknya awan khususnya awan yang mempunyai ukuran vertikal yang mencolok dan yang biasanya menimbulkan cuaca buruk. Sebaliknya dengan cuaca cerah, tanpa awan adalah sebagai akibat udara yang stabil1.

Faktor utama stabilitas atmosfer adalah hubungan suhu dengan ketinggian. Tingkat di mana suhu bervariasi terhadap ketinggian disebut lajusurut itu. Lajusurut mempunyai pengaruh yang signifikan pada gerak vertikal udara. Mekanisme dimana udara dipindahkan secara vertikal terikat pada konsep lajusurut adiabatik6.

Tingkat stabilitas paket di atmosfer dibedakan menjadi

1. Kondisi Netral, dimana lajusurut aktual dan lajusurut adiabatik kering sama, sehingga suatu parsel udara yang berpindah (baik ke atas maupun ke bawah) akan mempunyai suhu yang sama dengan udara sekitarnya, densitas menjadi sama, dan akan berada dalam keseimbangan.


2. Kondisi Tidak Stabil, dimana lajusurut aktual lebih besar dibanding lajusurut adiabatik yang kering. Ketika parsel ini naik, suhunya lebih besar dari udara sekitarnya, densitasnya menjadi lebih kecil dan akan tetap begerak naik. Ketika parsel bergerak naik, perbedaan suhu bertambah dan mempercepat naiknya parsel udara.


3. Kondisi Stabil, dimana lajusurut aktual kurang dari lajusurut adiabatik kering. Ketika kenaikan parsel, suhunya kurang dari udara sekitar oleh karena itu densitasnya lebih besar dan parsel akan turun langsung di mana suhunya sama dengan udara sekitarnya.

Fenomena yang mudah mengenali stabilitas atmosfer adalah melihat pertumbuhan awan konvektif seperti Cumulonibus (CB). Pembentukan awan ini di awali dari kondisi atmosfer yang tidak stabil akibat pemanasan dari bawah oleh radiasi matahari yang menaikkan tempetatur tanah. Udara yang tidak stabil menimbulkan gangguan yang selanjutnya menyebabkan proses konvektif2. Cuaca buruk akibat awan ini antara lain adalah terjadinya badai guntur dan kilat3.

Proses kondensasi dan pembentukan awan di daerah tropis dan di daerah lintang menengah dan tinggi mempunyai perbedaan yang menyolok. Di daerah tropis umumnya proses kondensasi dan pembentukan awan dapat terjadi pada suhu tinggi (>0 0C) melalui pengangkatan udara atau konveksi yang diakibatkan oleh pemanasan yang kuat. Sedang di daerah lintang menengah dan tinggi proses yang terjadi umumnya karena adanya front yaitu pertemuan massa udara panas dan massa udara dingin1.


Cuaca di daerah tropis ditandai dengan perubahan yang cepat dan mendadak. Hal ini disebabkan oleh berbagai hal seperti adanya garis ekuator dimana gaya coriolli mendekati nol, adanya ITCZ, ridge dan through, awan-awan konvektif, sel hadley dan sirkulasi walker.


Proses Kondensasi

Dalam atmosfer tetes awan terbentuk pada aerosol yang berfungsi sebagai inti kondensasi atau inti pengembunan. Kecepatan pembentukan tetes tersebut ditentukan oleh banyaknya inti kondensasi. Proses dimana tetes air dari fasa uap terbentuk pada inti kondensasi disebut pengintian heterogen. Adapun pembentukan tetes air dari fasa uap dalam suatu lingkungan murni yang memerlukan kondisi sangat jenuh (supersaturation) disebut pengintian homogen. Pengintian homogen yaitu pembekuan pada air murni hanya akan terjadi pada suhu dibawah -40 0C. Akan tetapi dengan keberadaan aerosol sebagai inti kondensasi maka pembekuan dapat terjadi pada suhu hanya beberapa derajat dibawah 0 0C2.


Inti kondensasi adalah partikel padat atau cair yang dapat berupa debu, asap, belerang dioksida, garam laut (NaCl) atau benda mikroskopik lainnya yang bersifat higroskopis, dengan ukuran 0,001 mm – 10 mm.


Secara singkat proses kondensasi dalam pembentukan awan adalah sebagai berikut :

- Udara yang bergerak ke atas akan mengalami pendinginan secara adiabatik sehingga kelembaban nisbinya (RH) akan bertambah, tetapi sebelum RH mencapai 100 %, yaitu sekitar 78 % kondensasi telah dimulai pada inti kondensasi yang lebih besar dan aktif. Perubahan RH terjadi karena adanya penambahan uap air oleh penguapan atau penurunan tekanan uap jenuh melalui pendinginan.

- Tetes air kemudian mulai tumbuh menjadi tetes awan pada saat RH mendekati 100 %. Karena uap air telah digunakan oleh inti-inti yang lebih besar dan inti yang lebih kecil kurang aktif tidak berperan maka volume tetes awan yang terbentuk jauh lebih kecil dari jumlah inti kondensasi.

- Tetes awan yang terbentuk umumnya mempunyai jari-jari 5 – 20 mm. Tetes dengan ukuran ini akan jatuh dengan kecepatan 0,01 – 5 cm/s sedang kecepatan aliran udara ke atas jauh lebih besar sehingga tetes awan tersebut tidak akan jatuh ke bumi. Bahkan jika kelembaban udara kurang dari 90 % maka tetes tersebut akan menguap. Untuk dapat jatuh ke bumi tanpa menguap maka diperlukan suatu tetes yang lebih besar yaitu sekitar 1 mm (1000 mm), karena hanya dengan ukuran demikian tetes tersebut dapat mengalahkan gerakan udara ke atas (Neiburger, et. al., 1995).

- Jadi perbedaan antara tetes awan dan tetes hujan adalah pada ukurannya.


Jika sebuah awan tumbuh secara kontinu, maka puncak awan akan melewati isoterm 0 0C. Tetapi sebagian tetes-tetes awan masih berbentuk cair dan sebagian lagi berbentuk padat atau kristal-kristal es jika terdapat inti pembekuan. Jika tidak terdapat inti pembekuan, maka tetes-tetes awan tetap berbentuk cair hingga mencapai suhu -40 0C bahkan lebih rendah lagi2.


Awan dan Presipitasi Tropis

Presipitasi merupakan jatuhan hydrometeor yang sampai ke bumi baik dalam bentuk cair (hujan) ataupun padat (es atau salju). Di wilayah tropis seperti Indonesia presipitasi lebih didefinisikan sebagai hujan karena sangat jarang terjadi presipitasi dalam bentuk jatuhan keping es.

Awan dan presipitasi merupakan bagian dari siklis hidrologi dan merupakan proses lanjutan dari kondensasi yaitu perubahan fasa dari uap air menjadi tetes-tetes air1. Kondensasi terjadi pada berbagai kondisi seperti perubahan volume udara, suhu, tekanan dan kelembaban, apabila :

- Udara didinginkan sampai titik embunnya meskipun volumenya tetap.

- Volume udara bertambah tanpa ada penambahan panas karena udara didinginkan melalui ekspansi adiabatik.

- Perubahan suhu dan volume mengurangi kapasitas kebasahan udara.


Di daerah tropis pembentukan awan terjadi pada suhu tinggi dan dengan kelembaban yang tinggi juga. Dengan demikian awan yang terbentuk mempunyai kandungan air-cair tinggi.


Presipitasi atau hujan berdasarkan mekanisme dominan dari gerak vertikal dibedakan menjadi3 :

1. Presipitasi stratiform.

Yaitu presipitasi dari awan stratifom yang terbentuk karena gerak vertikal yang kontinu dan menyebar luas. Hal ini terjadi karena kenaikan frontal atau orografik arau konvergensi dalam skala besar.

Presipitasi dari awan stratiform tumbuh dari proses kristal es. Awan ini mempunyai kadar air lebih rendah sehingga koalisensi tidak efektif. Masa hidup awan relatif lama. Jika suhu lingkungan awan mencapai -15 0C, maka proses kristal es dapat menyebabkan presipitasi.

2. Presipitasi konvektif.

Yaitu presipitasi dari awan konvektif karena kondisi udara yang tidak stabil yang menyebabkan gerak vertikal tetapi terlokalisir dalam skala yang tidak luas.

Hujan yang terjadi umumnya tiba-tiba dan sangat lebat (heavy shower) tetapi terjadi dalam waktu yang singkat. Dalam awan konvektif waktu presipitasi lebih pendek tetapi kadar air lebih tinggi dari stratiform sehingga koalisensi sangat berperan menghasilkan hujan.


Jadi mekanisme presipitasi antara awan stratiform dan awan konvektif sangat berbeda. Sebagai pendekatan, hujan kontinu dapat dipandang sebagai keadaan mantap (steady-state process) dimana besaran awan dapat berubah dengan ketinggian tetapi konstan terhadap waktu pada ketinggian tertentu. Sebaliknya, hujan shower dapat didekati sebagai sistem dimana sifat-sifat awan berubah dengan waktu tetapi konstan terhadap ketinggian pada waktu tertentu.


Berdasarkan ketinggian terbentuknya maka awan dibagi menjadi 3 kelompok3 yaitu :

- Awan rendah, yaitu awan yang mempunyai ketinggian dasar kurang dari 2 km meliputi jenis stratus (st), stratocumulus (sc), cumulus (cu), cumulonimbus (cb) dan nimbostratus (ns). Khusus cu, cb dan ns, mempunyai dasar sebagai awan rendah namun tumbuh secara vertikal yang puncaknya mencapai awan tinggi.

- Awan menengah, yaitu awan ketinggian dasar antara 2-7 km, meliputi jenis altocumulus (ac) dan altostratus (as)

- Awan tinggi, yaitu awan dengan ketinggian dasar lebih dari 7 km, meliputi cirrus (ci), cirrocumulus (cc) dan cirrostratus (cs).

SUMBER:http://dayant.blog.friendster.com/2008/01/petir-awan-dan-hujan-menurut-al-quran-5/
“Selimut”, kata ini bisa mewakili fungsi atmosfer bila dilihat dari beberapa segi. Selimut mempertahankan kehangatan untuk tubuh sekaligus menahan desiran udara dingin dari sisi luar. Demikian pula dengan beberapa fungsi atmosfer bumi yang tersusun dari berbagai macam gas. Gas-gas rumah kaca (greenhouse gases) berfungsi mempertahankan temperatur di permukaan bumi pada tingkat yang sesuai untuk kehidupan sedangkan gas ozon di lapisan stratosfer berfungsi menapis sinar Ultra Violet B & C yang dipancarkan matahari. Selain kedua fungsi tersebut, atmosfer kita masih memiliki beberapa fungsi lain, diantaranya: membakar meteor yang memasuki wilayah atmosfer bumi ・sehingga bumi tidak menjadi sasaran empuk bombardir meteor, menyediakan oksigen untuk pernafasan makhluk hidup, menyediakan karbon dioksida untuk keperluan tumbuhan, hingga memunculkan fenomena pelangi yang dikagumi. Aliran udara melewati sayap pesawat terbang menghasilkan gaya angkat pada pesawat ・fakta keberadaan atmosfer memungkinkan dilakukannya transportasi super cepat melalui udara.

Uraian di atas menunjukkan betapa pentingnya keberadaan atmosfer bagi kehidupan makhluk di bumi. Namun demikian, salah satu masalah kontemporer utama abad ini adalah sakitnya atmosfer kita. Dua penyakit akut yang melanda atmosfer kita adalah penipisan lapisan ozon (atau lebih dikenal dengan sebutan ozone hole) dan pemanasan global.

Lubang ozon

Lapisan ozon yang melindungi makhluk di bumi dari sengatan sinar Ultra Violet B & C yang berbahaya. Konsentrasi ozon tertinggi terdapat di lapisan stratosfer yang berjarak 25 – 30 km. Lapisan ozon berada dalam situasi kritis manakala konsentrasinya turun di bawah 220 Dobson Unit (DU). Hipotesis mengenai rusaknya lapisan ozon akibat gas chlorofluoromethane (atau dikenal juga dengan nama chlorofluorocarbon = CFC) pertama kali disampaikan oleh Rowland dan Molina pada tahun 1974 di Jurnal Nature. Verifikasi kerusakan lapisan ozon ini mencapai puncaknya pada tahun 1985 manakala Farman dan kawan-kawan mempublikasikan hasil pengukuran yang menunjukkan rendahnya konsentrasi ozon di atas antartika di jurnal yang sama. Istilah ozone hole berkembang sejak saat itu.

Sinar Ultra Violet B & C merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang pendek (yakni antara 200 – 280 nano meter untuk UV C; dan 280 – 320 nano meter untuk UV B). Panjang gelombang sinar Ultra Violet yang pendek tersebut berkorelasi dengan tingginya energi yang dibawa sinar ini. Para ahli kesehatan mengungkapkan bahwa manusia yang terpapar sinar Ultra Violet B & C dengan intensitas yang tinggi bisa terkena penyakit kanker kulit, katarak mata, hingga penurunan sistem kekebalan tubuh. Sinar ini juga akan mengganggu pertumbuhan tanaman. Intensitas radiasi sinar Ultra Violet B & C juga bisa membunuh plankton yang merupakan santapan ikan ・kurangnya plankton akan berkorelasi langsung dengan keberlangsungan hidup ikan.

Menyadari bahaya kerusakan lapisan ozon, berbagai negara kemudian bersepakat dalam Konvensi Wina (1985) yang selanjutnya menghasilkan Protokol Montreal (1987) untuk mengurangi emisi gas-gas yang berpotensi merusak lapisan ozon. Dua gas utama yang merusak lapisan ozon adalah gas chlorine yang utamanya berasal dari senyawa CFC dan gas bromine yang utamanya berasal dari senyawa methyl bromide dan halon. Pemerintah Indonesia telah turut meratifikasi Konvensi Wina dan Protokol Montreal berikut amandemen-amandemennya melalui beberapa Keputusan Presiden.

Sementara itu, sejak diketemukannya fenomena penipisan lapisan ozon, luas daerah yang memiliki konsentrasi ozon kurang dari 220 DU terus membesar. Untuk Tahun 2004, NASA melaporkan bahwa lubang ozon di atas kutub selatan telah mencapai 28 juta km2, yang berarti lebih dari dua kali lipat luas antartika itu sendiri (atau lebih besar dari daratan Amerika Utara). Jika hal ini tidak segera ditanggulangi, tidak tertutup kemungkinan bahwa lubang ozon ini bisa menjadi malapetaka global bagi kehidupan di muka bumi.

CFC pada umumnya digunakan di sektor pendingin (refrigerasi), busa, pelarut/pembersih (solvent), dan zat pendorong (propellant) seperti pada parfum. Saat ini, pengguna CFC terbesar adalah pada sektor refrigerasi. CFC, seperti R-12 atau Freon 12, masih banyak digunakan pada pendingin udara (AC) kendaraan dan chiller (mesin pendingin udara pada gedung). CFC jenis R-11 juga masih banyak digunakan pada chiller. Masyarakat bisa berperan besar dalam program perlindungan lapisan ozon ini dengan menggunakan produk-produk yang tidak menggunakan CFC. Di Indonesia, pemerintah akan menghentikan import CFC pada akhir tahun 2007. Karena tidak ada satu pun industri yang menghasilkan CFC di tanah air, maka penghentian import CFC akan menyebabkan kelangkaan CFC di dalam negeri. Hal ini perlu segera diantisipasi oleh para pengguna CFC; antara lain dengan menggunakan bahan-bahan non-CFC dan berbagai teknologi yang tidak menggunakan CFC.

Pemanasan Global

Sinar matahari yang berhasil menerobos atmosfer (setelah sebagiannya langsung dipantulkan oleh atmosfer ke angkasa) sebagian akan dipantulkan oleh permukaan bumi ke atmosfer dan sebagiannya lagi akan diserap oleh permukaan bumi. Terserapnya sinar matahari tersebut akan memanaskan permukaan bumi dan menyebabkan permukaan tersebut mampu memancarkan energi ke atmosfer (berupa sinar infra merah yang memiliki panjang gelombang relatif besar, sekitar 5 ・20 mikro meter). Keberadaan Gas Rumah Kaca (GRK) menyebabkan tidak semua sinar infra merah yang dipancarkan bumi bisa lolos ke angkasa; sebagian besar sinar tersebut diserap oleh GRK dan selanjutnya dipancarkan kembali ke permukaan bumi. Proses tersebut berulang dan menyebabkan kenaikan temperatur bumi. Gas Rumah Kaca (GRK) pada dasarnya berfungsi menjaga temperatur bumi pada tingkat yang seusai untuk kebutuhan makhluk hidup. Ketiadaan, atau kurangnya, GRK akan menyebabkan temperatur di permukaan sebuah planet akan sangat rendah (seperti permukaan Mars yang memiliki temperatur rata-rata -50oC); namun terlalu banyak GRK juga akan menyebabkan kenaikan temperatur (seperti permukaan Venus yang temperatur rata-ratanya 420oC). Syukur kepada Allah swt bahwa kecukupan GRK di bumi menyebabkan temperatur rata-rata bumi berada pada kisaran yang sesuai untuk kehidupan, yakni sekitar 15oC (Hamilton, CJ.)

Selimut yang terlalu tebal dan rapat menyebabkan ketidaknyamanan. Lonjakan jumlah GRK di atmosfer bumi tidak saja menimbulkan ketidaknyamanan, namun berpotensi menyebabkan bencana global. Dalam Konvensi PBB tentang Perubahan Iklim, beberapa jenis gas telah diidentifikasi sebagai GRK, yakni karbondioksida (CO2), dinitroksida (N2O), metana (CH4), sulfurheksafluorida (SF6), perfluorokarbon (PFCs), dan hidrofluorokarbon (HFCs). Ditinjau dari konsentrasinya, GRK yang dominan adalah CO2, N2O, dan CH4. CO2 umumnya dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil (batubara, BBM, dan gas) di berbagai sektor (industri, transportasi, dan rumah tangga). Kebakaran hutan juga menyumbang produksi CO2 yang sangat besar. CH4 umumnya dihasilkan dari timbunan sampah, perubahan tata guna lahan dan kehutanan, pertanian, dan sektor energi. Sedangkan N2O umumnya dihasilkan dari sektor pertanian (pemanfaatan pupuk dan praktek pertanian).

Pemanasan global telah menyebabkan temperatur rata-rata bumi saat ini mengalami kenaikan hingga sebesar 2oC dibandingkan dengan tahun 1880 (US National Climate Data Center, 2001). Mayoritas ilmuwan saat ini telah bersepakat bahwa pemanasan global tersebut diakibatkan emisi GRK yang dihasilkan dari kegiatan manusia (antropogenik). Efek langsung pemanasan global yang bisa dideteksi secara jelas oleh para ilmuwan adalah mencairnya es di kutub-kutub bumi. Melelehnya es ini akan berdampak langsung terhadap ketinggian muka air laut, kehidupan biota laut, dan bisa mempengaruhi arus laut yang selama ini berfungsi sebagai heat engine untuk daratan Eropa.

Indonesia sebagai negara berkembang yang terletak di khatulistiwa, memiliki resiko yang besar akibat pemanasan global. Secara umum, kemampuan ekonomi dan teknologi di negara berkembang belumlah siap menghadapi perubahan yang diakibatkan oleh pemanasan global. Menurut IPCC (Inter Governmental Panel on Climate Change), pada tahun 2030 bisa terjadi kenaikan permukaan air laut sebesar 8 ・29 cm dibandingkan dengan muka air laut saat ini. Bila hal ini terjadi, maka dikhawatirkan Indonesia bisa kehilangan sekitar 2000 pulau-pulau kecil yang secara langsung berdampak pada pengurangan luas wilayah Indonesia (Meiviana dkk., 2004). Peningkatan temperatur permukaan bumi juga dikhawatirkan akan menyebabkan pertanian di negara-negara di sekitar khatulistiwa akan terganggu; dikarenakan terjadinya pergeseran temperatur dari kondisi yang sudah optimal saat ini (Mendelsohn dkk., 2006).

Karena pemanasan global terjadi di lapisan troposfer (lapisan atmosfer terdekat dengan kehidupan manusia; tempat terjadinya berbagai fenomena cuaca), maka tidak bisa dipungkiri bahwa pemanasan global juga akan menyebabkan perubahan iklim (climate change). Diprediksikan bahwa perubahan iklim bisa menyebabkan musim kemarau yang semakin panjang serta musim hujan yang semakin pendek periodenya namun dengan peningkatan intensitas curah hujan (Meiviana dkk., 2004). Kedua hal tersebut: musim kemarau yang berkepanjangan serta tingginya curah hujan, sudah dirasakan masyarakat di tanah air. Kemarau panjang menyebabkan kegagalan pertanian dan kekurangan air bersih yang akut di berbagai tempat. Tingginya curah hujan menimbulkan bencana banjir di mana-mana. Beberapa ilmuwan juga mencoba menghubungkan perubahan iklim dengan semakin tingginya frekuensi dan intensitas badai (hurricane) yang terjadi di berbagai wilayah di bumi, utamanya belahan utara dan selatan bumi.

Beberapa masalah kesehatan, seperti penyakit malaria dan demam berdarah, juga ditengarai mengalami peningkatan akibat perubahan iklim (Meiviana dkk., 2004). Kenaikan temperatur bisa menyebabkan lebih singkatnya periode pertumbungan nyamuk yang selanjutnya berperan dalam peningkatan wabah malaria dan demam berdarah.

Melihat bahaya yang bisa ditimbulkannya, sudah sepantasnya bila warga bumi bersegera melakukan berbagai daya upaya agar gangguan terhadap iklim yang dipicu oleh pemanasan global tidak semakin parah. Berbagai anomali cuaca bisa saja terjadi bila perubahan iklim semakin menjadi. Anomali tersebut menyebabkan manusia akan semakin sulit melakukan prediksi terhadap cuaca, yang selanjutnya akan mempengaruhi dunia penerbangan, kelautan, hingga transportasi darat.

Karena GRK didominasi oleh CO2 yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara, miyak bumi, dan gas alam, maka masyarakat bisa berperan serta dengan melakukan berbagai penghematan; baik penghematan energi ataupun penghematan penggunaan barang-barang (karena pada dasarnya produksi berbagai barang juga memerlukan suplai energi). Peran pemerintah sangat diperlukan dalam melakukan berbagai regulasi di sektor industri, transportasi, dan rumah tangga untuk menjamin terjadinya pengurangan emisi CO2. Sumber-sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan, seperti energi matahari, angin, biofuel, geothermal, biogas, dsb., perlu secepatnya digali dan diimplementasikan.

Kita berharap agar bumi kita yang hanya satu ini masih mampu menampung generasi-generasi manusia di masa mendatang. Oleh karena itulah, merupakan tugas kita bersama untuk menyembuhkan atmosfer kita yang sedang sakit.

Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%), karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dan gas lainnya. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan planet.

Atmosfer tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer dan angkasa luar.

Berikut nama-nama lapisat atmosfer dikenal :
Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang paling rendah, di mana campuran gas-gasnya adalah yang paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Di lapisan ini kehidupan juga terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Di dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari terjadi.
Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, maka suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Namun topografi di permukaan bumi, seperti pegunungan dan plato (dataran tinggi) dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Diantara stratosfer dan troposfer terdapat lapisan yang biasanya dilewati/digunakan pesawat Komersil mengudara yang disebut lapisan Tropopouse.

Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu – 70oF atau sekitar – 57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu. Awan tinggi jenis cirrus kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini.
Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya.

Mesosfer
Kurang lebih 25 mil atau 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar – 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk dari kristal es.

Termosfer
Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh.
Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi disini.

Eksosfer
Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal

Cahaya matahari merupakan fenomena yang penting, karena walaupun tidak terlihat secara langsung, tetapi memberikan pengaruh pada lingkungan bumi. Atmosfer bumi, walaupun secara tidak signifikan terganggu, tetapi memberikan pengaruh pada kondisi iklim, dan teknologi satelit, serta teknologi komunikasi saat ini.

Meskipun atmosfer bumi yang mendukung kehidupan hanyalah setinggi 10 km dari permukaan, lapisan atmosfer yang lebih di atas lagi mencapai ratusan kilometer, menipis seiring ketinggian. Pada fase solar maksimum, radiasi dengan panjang gelombang ultraviolet ekstrim memanaskan lapisan atas atmosfer ini, (disebut sebagai termosfer, dan berada pada ketinggian lebih dari 100 km). Banyak satelit yang terletak pada ketinggian ini. Meskipun termosfer sangatlah tidak rapat dibandingkan lapisan atmosfer bawah, tetapi kerapatannya tetap saja memberikan pengaruh hambatan pada lintasan orbit satelit yang berada disana.

PETIR, AWAN DAN HUJAN

Awan Penyebab Hujan
Para ilmuwan dan ahli meteorologi telah mempelajari tentang tipe-tipe awan, sesuai bentuknya awan terdiri dari bagian-bagian: Awan tinggi (high clouds); Awan dari pertumbuhan vertikal (clouds of vertical development); Sirus (cirrus); Siro kumulus (cirrocumulus); Alto stratus (altostratus); Alto kumulus (altrocumulus); Kumulonimbus (cumulonimbus); Kumulus (cumulus); Awan rendah (low clouds); Nimbostratus (nimbostratus); dan Stratus (stratus).
Diantara beberapa awan di atas, awan yang menyebabkan hujan adalah kumulonimbus (cumulonimbus) bercampur dengan angin dan petir. Para ahli meteorologi telah mempelajari pula bagaimana awan kumulonimbus terbentuk dan bagaimana awan itu menghasilkan hujan, hujan es dan halilintar/kilat.
Pada dasarnya terdapat tiga tahap yang dilewati kumulonimbus sehingga menjadi hujan:

1. Awan didorong angin: Awan kumulonimbus mulai terbentuk ketika angin mendorong sebagian kecil awan kumulus ke sebuah area dimana awan-awan ini berkumpul bertindih-tindih, perhatikan QS 24:43 :


2. Penggabungan: awan-awan kecil bergabung bersama besar (seperti gunung) lihat ayat QS 24:43);


3. Penumpukan: ketika awan-awan kecil telah bergabung, udara yang bergerak ke atas di dalam awan yang besar meningkat. Udara yang bergerak ke atas dekat dengan pusat awan lebih kuat dibandingkan dengan yang dekat dengan tepi. Udara yang bergerak ke atas ini menyebabkan badan awan tumbuh secara vertikal, sehingga awan menunggu udara. Pertumbuhan vertikal ini menyebabkan badan awan menjadi bagian yang lebih dingin di atmosfer dimana tetesan air dan es (salju) merumuskan dan mulai berkembang melebar. Ketika tetesan air dan hujan es ini menjadi sangat ringan sehingga udara yang bergerak ke atas menyokong mereka, dengan demikian mereka mulai turun dari awan menjadi hujan, hujan es (salju) dan lain-lain. Untuk itu perhatikan firman Allah berikut ini:
1) “Tidakkah kamu melihat bahwa Allah mengarak awan, kemudian mengumpulkan antara (bagian-bagiannya), kemudian menjadikannnya bertindih-tindih, maka kelihatan olehmu hujan keluar dari celah-celahnya… (QS 24:43)
2) “Dan Allah (juga) menurunkan (butiran-butiran es (salju) dari gumpalan awan seperti gunung-gunung (Kumulonimbus), maka ditimpakan-Nya (butiran-butiran) kepada siapa saja yang dikehendaki-Nya dan dipalingkan-Nya dari siapa yang Dia kehendaki (QS 24:43)
Teknologi Hujan Buatan (THB): menabur garam menuai hujan
Apakah dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dimiliki manusia tidak dapat membuat hujan untuk kebutuhan manusia. Dalam ilmu meteorologi dan klimatologi dikenal adanya suatu teknologi yang disebut Teknologi Hujan Buatan.
THB di Indonesia diperkenalkan pertama kali oleh BPPT sejak tahun 1979 (Republika, 16-09-1997), yang diterapkan untuk mengatasi kemarau yang membuat orang purtus asa? Lihat ayat Al Quran berikut ini:
“Dan sesungguhnya sebelum hujan diturunkan kepada mereka, mereka benar-benar telah berputus asa (kemarau) (QS 30:49)
Penanggung jawab hujan buatan di Indonesia adalah UPT Hujan Buatan BPPT. UPT ini telah melayani puluhan kali operasi hujan buatan baik di Jawa, Lombok, Kalimantan dan Sulawesi. Pada waktu kemarau panjang di tahun 1997, masyarakat menuntut pemerintah untuk membuat hujan buatan. Apakah dengan kemampuan THB klaim Al Quran bahwa hujan adalah hasil karya Tuhan tidak benar?


Untuk itu kita perhatikan komentar Ir. Sriworo B.Harijono, M.Sc (Kepala UPT Hujan Buatan BPPT di Jakarta (13-9-1997) (Sekarang Kepala Badan Meteorologi dan Geofisika, red), yang menyatakan bahwa tuntutan masyarakat untuk membuat hujan buatan. Kadang tidak lagi proporsional dengan kendala dan keterbatasan teknologi yang ada. Mereka meminta hujan buatan seolah manusia, melalui teknologi hujan buatan, memang berkuasa/mampu membuat awan dan hujan. Padahal, yang terjadi sebetulnya tidak persis demikian. Hujan buatan merupakan sebutan untuk menambah curah hujan. Sebutan inipun sebenarnya kurang tepat, mengingat manusia dimana pun sesungguhnya tidak/belum mampu membuat hujan dan atau awan secara sintetis, sehingga karenanya dapat “menciptakan” hujan setiap kali diperlukan.


Kegiatan yang kami lakukan adalah “menyemai awan (cloud seeding)”. Melalui kegiatan itu awan-awan yang sudah ada disemai—dengan garam halus NaCl, CaO dan larutan urea—sebagai embrio hujan agar proses tumbukan dan kondensasi (pengembunan) uap air berlangsung efektif, menghasilkan tetes-tetes air, untuk kemudian tumbuh berkembang menjadi tetes hujan. Tanpa perlakuan tambahan ini, besar kemungkinan uap air dalam awan potensial memang mungkin tidak akan pernah tumbuh menjadi tetes hujan.


Dengan demikian produk THB adalah bertambahnya curah hujan dari awan-awan yang disemai. Dengan THB, proses fisika dalam awan menjadi efektif atau awan secara dinamik dapat dibesarkan dimensinya.


Pihak BPPT mengakui, hingga saat ini penerapan THB di Indonesia baru pada model statik. Artinya, teknologi hujan buatan hanya dimungkinkan jika sudah terdapat awan-awan berpotensi. Yakni awan-awan yang kandungan airnya memadai. Dalam arti, bila disemai ia dapat memberi tambahan curah hujan yang turun bersama-sama hujan alam. Bila tidak disemai, awan potensi pun bisa jadi tidak menghasilkan hujan. Ini karena dimensi yang kecil untuk turun ke bumi sebagai hujan.

Bagaimana hal itu terjadi?



Pengetahuan tentang fisika awan, hujan yang turun dari awan pada dasarnya berasal dari masa udara lembab yang naik ke atas dan mengembun pada inti kondensasi sehingga berkembang menjadi tetes air yang kumpulannya tampak sebagai awan.


Melalui proses tumbukan dan penggabungan sesamanya, tetes ini berkembang dan menjadi tambah besar akhirnya menjadi tetes-tetes air hujan. Efisiensi proses tumbukan sesama tetes dalam awan, menurut Kepala UPT Hujan Buatan BPPT tersebut memegang peran penting pada pembentukan hujan.


Hal ini karena jumlah air yang tercurah dari awan (R) sebanding dengan dengan efisiensi proses (E) dan kandungan air dalam awan (C). Secara matematik, hubungan yang dinyatakan R = E X C.


Selanjutnya, tetes air dalam awan akibat kondensasi rata-rata hanya mencapai radius 20 mikron. Tetes sekecil ini tidak akan mampu turun sebagai butiran hujan bila sekurang-kurangnya berukuran 2 mm atau 20 mikron. Karena itulah diperlukan proses selanjutnya yaitu: tumbukan dan penggabungan.


“Dan Kami (Allah) turunkan air dari langit (hujan) menurut suatu ukuran, lalu Kami jadikan air itu menetap di bumi, dan sesungguhnya Kami benar-benar berkuasa menghilangkannya (Pen: Meresap ke dalam bumi) (QS 23:18)


Proses itu dipercepat oleh senyawa NaCl dan CaO dan larutan urea tadi—berlangsung setelah kondensasi berhenti. Pada tahap ini, tetes-tetes air dan berbagai ukuran akan saling bertumbukan untuk kemudian saling bergabung membentuk tetes ukuran yang lebih besar. Begitu seterusnya.


Masalahnya penyemaian tidak langsung begitu saja dapat dilakukan dari atas pesawat (biasanya Casa 212 dan CN 235). Untuk melakukan operasi hujan buatan diperlukan kondisi-kondisi klimatologi tertentu yang memadai dan sulit dipaksakan menurut aturan/kehendak manusia. Ini jika efisiensi dan efektivitas ingin tercapai diperlukan kondisi/persyaratan-persyaratan pendukung. Persayaratan itu antara lain:


1) Ada awan yang berpotensi mengandung uap air;

2) Kelembaban relatif sedikitnya 65%;

3) Angin bertiup dari arah Barat dengan kecepatan kurang dari 10 knot (10 mil/jam)

atau 16 km/jam;

4) Ketebalan awan sekurang-kurangnya 1.700 m, serta

5) Tidak ada intervensi suhu, maksudnya, ada keteraturan temperatur di atmosfer.

Bahwa makin tinggi posisi awan, makin rendah (dingin) temperaturnya.

Sayang persyaratan-persyaratan itu baru terpenuhi justru mendekati transisi antara musim kemarau dan musim hujan, artinya walaupun manusia mampu membuat hujan buatan, tetapi manusia masih “tergantung dengan kekuatan lain” yang mengatur alam ini, tidak lain adalah Allah Tuhan Pencipta Alam. Untuk itu perlu kita renungkan ayat Al Quran berikut ini :

“Allah, Dialah yang mengirim angin, lalu angin itu menggerakkan awan, dan Allah menjadikannya bergumpal-gumpal; lalu kamu lihat hujan ke luar dari celah-celahnya, maka apabila hujan itu turun mengenai hamba-hamba-Nya yang dikehendaki-Nya tiba-tiba mereka menjadi gembira (QS 30:48)
El Nino dan La Nina yang melegenda
1. El Nino
“Dan perumpamaan orang-orang yang membelanjakan hartanya karena mencari keredaan Allah dan untuk keteguhan jiwa mereka, seperti sebuah kebun yang terletak di dataran tinggi yang disiram oleh hujan lebat, maka kebun itu menghasilkan buahnya dua kali lipat. Jika hujan lebat tidak menyiraminya, maka hujan gerimis (pun memadai). Dan Allah Maha melihat apa yang kamu perbuat (QS 2:265).
Fenomena El Nino terus melanda. Inilah bencana asal wilayah tropis Pasifik yang seringkali melanda INdonesia dan negara Pasifik lainnya. El Nino telah menjadi tragedi dan legenda dunia. Namun sayangnya, hanya bisa terdeteksi dari tekanan bagian Timur air laut wilayah khatulistiwa Pasifik.
Kekeringan, banjir, angin topan dan beragam perubahan ekstrim cuaca merambah kondisi iklim dunia. Tidak itu saja, para saintis memiliki prediksi lebih mengejutkan. Topan badai tropis bakal siap melanda wilayah Timur dan Utara Pasifik termasuk Hawai, namun ini akan mengakhiri musim badai Atlantik.


El Nino berasal dari bahasa Spanyol yang artinya bayi Yesus. Mendapat nama demikian karena dampaknya pada curah hujan dan ikan di wilayah pantai Barat Amerika Selatan terjadi ketika Natal. Satelit dan data menjadi andalan mendeteksi perkembangan El Nino delapan atau sembilan bulan sebelumnya.


El Nino adalah kekacauan sistem atmosfir laut di wilayah tropis Pasifik yang amat berpengaruh pada cuaca global. Konsekuensinya adalah meningkatnya curah hujan di wilayah Selatan Peru dan AS hingga menimbulkan banjir. Namun justru menimbulkan kekeringan di sebelah Barat Pasifik bahkan terkadang mengakibatkan kebakaran hutan di Australia yang juga menimpa Indonesia.


“Dan kamu lihat bumi ini kering, kemudian apabila telah Kami turunkan air di atasnya, hiduplah bumi itu dan suburlah dan menumbuhkan berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang indah (QS 22:5)


“Dan Allah menurunkan dari langit air hujan dan dengan air itu dihidupkan-Nya bumi sesudah matinya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda (kebesaran Tuhan) bagi orang yang mendengarkan (pelajaran) (QS 16:65)


El Nino menyebabkan interaksi antara lapisan permukaan laut dan atmosfir trofis Pasifik. Dinamika internal pada sistem atmosfir laut memicu terjadinya El Nino. Prosesnya terbilang rumit tetapi ahsilnya jelas: kacaunya pertukaran udara laut dan gelombang laut. Sistem itu berada di tengah suhu panas (El Nino) hingga netral (atau dingin) dengan periode alami sekitar tiga hingga empat tahun sekali. Kekuatan erupsi vulkanik sama sekali tak berhubungan dengan El Nino. Bencana El Nino yang paling besar tercatat pada tahun 1982-1983.


“Dan sesungguhnya Kami telah menggilirkan hujan itu diantara manusia supaya mereka mengambil pelajaran (daripadanya); maka kebanyakan manusia itu tidak mau kecuali mengingkari (nikmat) (QS 25:50)



La Nina


La Nina terbentuk dari temperatur laut dingin pada wilayah ekuator Pasifik. Bandingkan dengan El Nino terjadi karena kejanggalan laut panas. Namun anomali iklim global menjadi pemicu keduanya. La Nina disebut juga El Viejo.
Pada level yang lebih tinggi El Nino hanyalah salah satu faktor yang mempengaruhi iklim. Pengaruh kuat El Nino dan La Nina terjadi ketika musim dingin. Pada wilayah kontinental AS, selama tahun El Nino, temperatur musim dingin lebih hangat ketimbang kondisi normal di wilayah sentral Selatan dan lebih dingin di bagian Tenggara dan Barat daya. Selama terjadi La Nina, temperatur musim dingin lebih hangat di Tenggara dan lebih dingin di Barat Daya. Untuk itu marilah kita renungkan ayat Al Quran berikut ini.
“Angin yang mengandung hawa sangat dingin, yang menimpa tanaman kaum yang menganiaya diri sendiri (QS 3:117)
Hujan Asam
Bila saja revolusi industri tidak terjadi di Eropa (Inggris) pada abad pertengahan dengan ditemukannya mesin uap oleh James Watt, maka kecil kemungkinan akan terjadi hujan asam, lalu apa kaitannya antara revolusi industri dan hujan asam?
Karena dengan berkembangnya pabrik-pabrik, mesin-mesin sejak revolusi industri dengan mempergunakan bahan bakar dari fosil baik batu bara maupun BBM, maka dari tahun ke tahun pabrik-pabrik itu telah berubah menjadi “terompet setan” dengan menyemburkan polutan (bahan polusi) yang semakin meningkat ke udara seperti sulfur atau timbal dioksida (SO2), Karbon monoksida (CO), dan Nitrogen dioksida (NO2) (Bambang Agus, ManuntunG, 1991).

Sulfur dioksida yang lebih dominan dalam meningkatkan keasaman air hujan di samping Nitrogen dioksida dan karbon monoksida. Yang dihasilkan oleh knalpot kendaraan bermotor dan cerobong-cerobong asap pabrik. Karena itu SO2 merupakan gas yang kurang stabil, maka di udara SO2 akan berinteraksi dengan oksigen (O2 ) membentuk SO3 . Akibatnya dengan adanya kondensasi, maka gas SO3 akan bereaksi dengan uap air, dan akan menjadi asam sulfat yang berbentuk uap air.



Dengan terjadinya hujan, maka asam sulfat yang terlarut dalam air hujan akan menjadi air hujan yang bersifat asam, atau dikenal sebagai hujan asam. Sebab asam sulfat termasuk dalam golongan asam kuat.


Untuk mengukur tingkat keasaman air hujan diukur dengan pH (derajat keasaman). Untuk air hujan yang normal pH-nya berkisar antara 6 sampai 7. Bila di atas 7, maka air hujan bersifat basa. Bila berada dibawah 6, maka air hujan dikatagorikan asam. Menurut Prof. Dr. P. Soedigdo, dosen biokimia dan farmakologi jurusan kimia ITB Bandung, bahwa pH 4 adalah ambang batas kehidupan baik bagi manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan. Sebab air hujan dengan pH 4 selain berbahaya bagi kehidupan juga akan mempercepat terjadinya korosi (pengkaratan) pada logam ataupun merusak bangunan (pengikisan) bersejarah karena air yang bersifat asam bersifat korosif atau merusak logam dan semen/beton.


Taj Mahal di India, kini semakin kusam dan rusak akibat diterjang angin dan hujan asam, dampak dari gas buangan dari sekitarnya. Demikian pula tembok raksasa di Cina semakin keropos diterjang hujan asam akibat meningkatnya industri di negara itu dan sekitarnya. Namun demikian polutan dan hujan asam tidak saja berdambak regional dan nasional tetapi berdampak secara internasional.


Akibat lain yang tidak kalah berbahayanya adalah dengan tercemarnya sumber air bersih dan rusaknya daun di hutan-hutan. Contoh nyata adalah dengan rusaknya 6,5 hektar hutan di sembilan negara Eropa, di Skandinavia bahkan ribuan hektar hutan pinus rusak, juga di Jerman Selatan yang terkenal dengan Black Forest kini berubah menjadi “hutan kuning”. Tercemarnya danau-danau di Kanada, Swedia, Norwegia dan Finlandia oleh hujan asam menyebabkan banyak ikan yang mati karena terganggunya ekosistem di daerah tersebut.


Sekarang ini bukan saja negara maju yang terkena getah dari kemajuan teknologi tersebut, tetapi juga negara-negara sedang berkembang seperti Brasil, Afrika Selatan, dan RCC juga telah menyusul diterjang hujan asam, karena itu tidak mustahil Indonesia kelak juga akan ditimpa hujan asam ini. Apakah Indonesia saat ini sudah dilanda hujan asam?


Dengan bantuan World Meteorological Organization (WMO) yaitu badan meteorologi dunia dengan jaringan-jaringannya seluruh dunia yang prihatin dengan terjadinya hujan asam. Berbekal kemampuan yang dimiliki oleh Badan Meteorologi dan Geo Fisika RI dan dibantu oleh WMO yang mempergunakan peralatan yang canggih seperti automatic rain gauge, yaitu alat pengukur tingkat polusi dalam air hujan, maka dapat mendeteksi derajat keasaman air hujan diberbagai daerah Indonesia.


Sebagai gambaran, berdasarkan data di DKI sejak tahun 1983 tingkat keasaman di air hujan turun pada tahun 1983 masih berkisar 5,8 tapi pada tahun 1985 menjadi 5,2, tahun 1986 menjadi 5,3 demikian juga tahun berikutnya berkisar pada angka 5 hingga 6 pH. Demikian pula Yogyakarta berkisar antara 5,7 hingga 5,9. (Bambang Agus)


Walaupun derajat keasaman dari air hujan di Indonesia tidak separah di Eropa dan Amerika, sebab hal ini masih diselamatkan banyaknya hutan di Indonesia (namun kini hutan di Indonesia kian menipis dibabat) karena itulah Indonesia harus selalu waspada dan dengan tegas melaksanakan program “langit biru” sebab bila terlambat maka hujan asam akan merusak segalanya, tidak saja logam, bangunan bersejarah bahkan berdampak pada kulit manusia.
Untuk itu, sedini mungkin menggunakan kendaraan bermotor yang menggunakan BBM bebas timbal dan perlunya penyaringan (filterisasi) udara pada cerobong-cerobong pabrik, sebab sulfur dioksida (SO2) dianggap para ahli sebagai biang keladi hujan asam. Sedangkan untuk mengurangi keasaman tanah atau sawah-sawah pertanian dapat dilakukan dengan menaburkan kapur tohor sehingga tanah akan menjadi netral (basa). Namun demikian karena hujan asam bukan saja masalah nasional, juga berkaitan erat dengan negara-negara lain, maka dapat saja imbas hujan asam asam berasal dari negara-negara tetangga yang tidak menerapkan “langit biru” jadi Indonesia bersiap-siap saja menerima getah hujan asam dari negara lain.
PETIR DAN GURUH
“Dan GURUH itu bertasbih dengan memuji Allah, demikian pula para malaikat karena takut kepada-Nya, dan Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki; dan mereka berbantah-bantahan tentang Allah, dan Dia-lah Tuhan Yang Maha keras siksa-Nya (QS 13:13)

Dalam mitologi Yunani dipercaya bahwa petir adalah tombak/cambuk dari Dewa Zeus, yang dilemparkan kepada musuhnya. Sedangkan yang membuat atau yang menempanya adalah putera Zeus yang bernama Heptanus. Setiap selesai sebuah petir lalu diserahkan kepada Zeus dan dewa Zeus melemparkan tongkat itu kepada musuhnya, maka…Bet..jeger!!
Bagaimana pandangan Al Quran terhadap petir, untuk itu lihat ayat Al Quran berikut ini:


“Dialah Tuhan yang memperlihatkan kilat (halilintar) kepadamu untuk menimbulkan ketakutan dan harapan, dan Dia mengadakan awan mendung (kumulonimbus) (QS 13:12)”

Dari ayat Al Quran di atas dijelaskan bahwa petir dapat mendatangkan musibah, kerusakan, bahkan kematian. Dan hal ini sesuai realita yang ada. Banyak bencana yang menimpa manusia karena disambar petir. Sehingga apabila mendengar gelegar petir timbul rasa takut dan khawatir pada kita, misalnya takut rumah dan peralatan elektronik kita tersambar petir.


Namun demikian sebenarnya petir juga mempunyai manfaat, dalam ayat tersebut disebut harapan. Hal ini disebabkan bahwa petir selain merupakan proses alam yang menghasilkan unsur nitrogen yang penting bagi tumbuh-tumbuhan dan mengisi sekitar 4/5 atmosfer bumi, petir juga berfungsi dalam sirkuit global listrik. Kilatan petir raksasa diyakini akan dapat membantu menyeimbangkan sirkuit global listrik antara bumi dan angkasa dan juga berkosentrasi dalam pembentukan ozon.


Peneliti petir pertama bernama Benjamin Franklin (1752) adalah yang membongkar rahasia petir dengan menggunakan seperangkat alat berupa: layangan dengan pelapis sutera, benang layang-layang dari linen, seutas kawat yang diikatkan di kepala layang-layang dan kunci yang digantung di pangkal benang, dan pita sutera yang dijaga agar tetap kering. Benjamin berhasil, dan menciptakan hipotesis: bahwa petir adalah suatu percikan listrik yang sangat besar.


“Kilauan kilat awan itu hampir-hampir menghilangkan penglihatan (QS 24:43)

Menurut penelitian, petir mengalir dengan arus listrik berkekuatan hingga 100.000 ampere loncatan bunga api dengan kecepatan mencapai 100.000 km/detik (1/3 kecepatan cahaya, sebab kecepatan cahaya 300.000 km/detik). Dan yang tersengat petir bukan saja manusia bahkan dapat mengakibat kerusakan alat-alat listrik.


Menurut data bahwa per tahun petir telah menewaskan 400 orang Amerika dan mencederai 1.000 orang lainnya. Kerugian material juga kerapkali ditimbulkan oleh petir, misalnya saja pada tahun 1995. Pertamina mengalami kerugian sekitar Rp 18 miliar dari perangkat keras yang disambar petir.


Ahli petir Institut Teknologi Bandung Syarif Hidayat PhD (Koran Tempo, 4-07-2003). Menjelaskan bahwa sirkuit global listrik merupakan suatu rangkaian global yang atas generator (pembangkit) bermuatan listrik berupa awan konvektif (kumulonimbus) dan saluran pelepasannya. Menurutnya, awan konventif menghasilkan pemisah muatan positif dan negatif. Muatan positif umumnya berkumpul di bagian atas awan, sedangkan muatan negatif berkumpul di bagian bawah awan. Muatan tersebut akan mengalir melalui berbagai cara seperti antar kantong muatan di awan, dari awan ke bumi, lepas melalui udara sebagai aliran muatan elektrostatik, dan meloncat ke ionosfer. Jadi ada kaitan yang erat antara petir dengan awan (kumulonimbus).


Karena merupakan bagian dari sirkuit global, bumi tak ubahnya sebuah kapasitor. Jika langit cerah, akan ada gelombang arus listrik yang berasal dari ionosfer (bermuatan positif) ke bumi yang bermuatan negatif. Arus ini terus mengalir tiada henti. Anehnya, bumi tidak terbakar juga. Sebab, ternyata ada awan petir yang bermuatan positif dan negatif, yang menjadi penyeimbang. Yang positif turun ke bumi, yang negatif naik ke ionosfer.


Syarif mengakui, petir lebih banyak dipandang sebagai ancaman karena dapat menimbulkan kematian dan kerusakan, terutama pada perangkat di muka bumi dan penerbangan. Kerugian yang diakibatkan oleh petir tidak terbatas pada akibat sambaran langsung melainkan jauh lebih luas secara ekonomis akibat tegangan lebih yang ditimbulkannya.


Pendapat saudara Syarif di atas menurut penulis memperkuat ayat Al Quran pada surah yang menegaskan: “Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki”. Jadi tidak benar kalau petir/halilintar adalah cambuk/tongkat dewa Zeus sebagaimana mitologi Yunani selama ini.


Frekuensi petir di Indonesia adalah yang terbesar di dunia, untuk Jakarta saja di sekitar Monumen Nasional (Monas) tercatat hampir 500 kali petir dalam tempo enam jam, disekitar Halim Perdana Kusuma ribuan kali per tahun pada musim hujan; dan di Bogor 322 kali setahun (365) selalu berpetir.


Apakah petir bisa dipakai sebagai alternatif sumber energi listrik? Sayang sekali tidak bisa ujar Syarif. Masalahnya petir mirip dengan fenomena bom pada reaksi kimia atau air bah pada aliran air–berlangsung amat cepat dan tidak bisa diduga. Padahal perubahan energi yang bermanfaat hanya dapat berlangsung bila dilakukan secara berlahan-lahan, seperti reaktor atom atau aliran pada bendungan air.


Yang lebih mungkin dipanen, menurut dia, adalah muatan listrik di awan sebelum menjadi petir. Hanya ada masalahnya: Pertama, kejadian petir awan adalah stokastik, sulit ditebak. Kedua, alat penangkap atau penampung muatannya harus berukuran raksasa. “Diameter awan petir adalah sekitar 10 km dan tingginya sekitar 3 km dari permukaan laut,” katanya.


Teknologi untuk menangkal serangan petir dilakukan dengan beberapa cara agar sebuah perusahaan dapat terhindar dari sambaran/sengatan petir. Konseptual sistem proteksi tersebut terbagi eksternal (sistem grounding atau pertanahan) dan sistem internal (shielding & equpotential bonding) yang merupakan proteksi guna menghasilkan tegangan lebih pada elektronik dan komputer).
“Dan satu suara keras yang mengguntur menimpa orang-orang yang zalim itu, lalu mereka mati bergelimpangan di tempat tinggal mereka (QS 11:67)
“Dan GURUH itu bertasbih dengan memuji Allah, demikian pula para malaikat karena takut kepada-Nya, dan Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki; dan mereka berbantah-bantahan tentang Allah, dan Dia-lah Tuhan Yang Maha keras siksa-Nya (QS 13:13)

SUMBER:SUMBER:http://dayant.blog.friendster.com/2008/01/petir-awan-dan-hujan-menurut-al-quran-1/

Gelombang Elektromagnetik

Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu?
Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari, gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.

2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

4. Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

SUMBER GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Osilasi listrik.
Sinar matahari  menghasilkan sinar infra merah.
Lampu merkuri  menghasilkan ultra violet.
Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam  menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).
Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.

Contoh spektrum elektromagnetik
Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.

Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.

Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.

Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.

Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi.

Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.

Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.

Contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :

Radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.


Microwave
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.


Infrared
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.

d. Ultraviolet

Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.

e. Sinar X

Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.


III. KESIMPULAN
Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan :
* Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
* Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz
* Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 µeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (? = 0,5 mm). Istilah “spektrum optik” juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 – 700 nm)[1].
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti :
Radar
(Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima gelombang.
Infra Merah
Dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk mempelajari struktur molekul
Sinar tampak
mempunyai panjang gelombang 3990 Aº – 7800 Aº.
Ultra ungu
dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.

Gelombang elektromagnetik

Yang termasuk gelombang elektromagnetik
Gelombang Panjang gelombang λ
gelombang radio 1 mm-10.000 km
infra merah 0,001-1 mm
cahaya tampak 400-720 nm
ultra violet 10-400nm
sinar X 0,01-10 nm
sinar gamma 0,0001-0,1 nm
Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik; panjang gelombang lebih kecil dari 0,0001 nm.
Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.